Как работает коробка передач робот: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Сколько «ходит» коробка робот

16.03.2021

Реклама наших партнеров

Роботизированные КПП считаются самой современной разработкой, при этом далеко не все автолюбители обладают достаточной информацией про коробку робот (как она работает, чем отличается от классического автомата, сколько ходит коробка робот и т.д.).

Сразу отметим – коробка робот является механической КПП с автоматизированными (роботизированными) функциями работы сцепления и переключения передач. Ресурс такой коробки варьируется от 150 до 250 тыс. км. и более, а также зависит от типа РКПП, особенностей эксплуатации и обслуживания. 

Далее мы рассмотрим, что такое роботизированная КПП, какие роботизированные трансмиссии бывают, в чем особенности агрегатов данного типа, а также стоит ли покупать коробку робот и какую лучше выбрать.

 

Коробка робот: плохо или хорошо

После появления первой автоматической коробки передач гидромеханического типа (классическая АКПП), которая быстро стала массовой, инженеры не прекратили работы над созданием альтернативных типов «автоматов». В результате позже появилась коробка вариатор CVT, а затем и коробка робот РКПП.

Основные цели при создании роботизированных коробок передач — повышение КПД трансмиссии, упрощение и удешевление конструкции, повышение топливной экономичности, выносливость и т.д. Другими словами, автопроизводители поставили перед инженерами задачу создать простой и дешевый агрегат, который по удобству использования будет похож на АКПП, при этом сохранит преимущества МКПП.

Результатом стало появление роботизированной «механики» (типа АМТ). Такая коробка сегодня встречается на многих моделях мировых производителей автомобилей. Отдельно добавим, что в последнее время некоторые производители отказываются от такого робота по целому ряду причин.

Если говорить о преимуществах и недостатках «робота» в сравнении с «автоматом» АКПП, прежде всего, роботизированная коробка фактически является обычной механической коробкой передач. При этом в салоне нет педали сцепления. За работу сцепления обычно отвечает сервомеханизм (актуатор), являющийся электроприводом. Реже используется гидропривод.

Если сравнивать такой робот с классическим автоматом АКПП (оснащен гидротрансформатором), то конструкция роботизированной «механики» однозначно проще. В результате такая КПП получается более дешевой в производстве. Именно по этой причине подобные роботы сразу же массово появились на бюджетных авто и моделях среднего класса.

Однако на практике данная трансмиссия после выхода на рынок не смогла составить конкуренции как АКПП, так и вариаторам. Как правило, при активной езде роботизированная механика с электроприводом не способна плавно переключать передачи, что стало причиной рывков, провалов, задержек при переключениях.

Еще следует отметить откат автомобиля при старте на подъем, а также не самую высокую топливную экономичность, на которой делали акцент сами автопроизводители.

Также серьезным минусом роботов данного типа также считается низкая надежность исполнительных сервомеханизмов (актуаторов), небольшой ресурс сцепления, высокая стоимость новых актуаторов и их низкая ремонтопригодность. На деле актуаторы выходили из строя уже к 80-100 тыс. км, а сцепление могло потребовать замены уже к 50-60 тыс. км.

По указанным выше причинам одни производители быстро отказались от таких роботизированных коробок на своих автомобилях (например, Toyota) и вернулись к вариаторам и обычным гидротрансформаторным автоматам, а также перешли на преселективные роботы с двойным сцеплением.

В то же время другие стали ставить указанный робот исключительно на дешевые малолитражки, привлекая покупателя низкой ценой на машину с «автоматом», который на самом деле является роботом со всеми вытекающими недостатками.    

 

Коробка робот с двумя сцеплениями

Как видно, роботизированная коробка, рассмотренная выше, не могла занять серьезную долю рынка с учетом всех недостатков. Такая КПП подходит для установки только на бюджетные авто. Инженеры принялись за дальнейшее развитие роботов, чтобы изменить ситуацию.  В результате появилась роботизированная коробка передач с двойным сцеплением.

Первым такую коробку представил концерн Volkswagen, который немного позже начал активно устанавливать указанный робот на подавляющее большинство своих моделей. Робот от Фольксваген получил название DSG. Позже другие производители также освоили производство подобных трансмиссий (например, Ford Powershift и т.д.) или начали закупать их для своих авто.

Для наглядности остановимся на распространенной и известной DSG. Особенностью КПП данного типа является наличие двух сцеплений, а также наличие двух отдельных валов (с четными и нечетными передачами). Каждый вал получил свое сцепление, что позволило очень быстро переключать передачи, переключения происходят моментально, поток мощности от двигателя практически не разрывается.

Такая коробка стала достойным конкурентом АКПП и вариаторам в плане комфорта и топливной экономичности, однако в производстве этот робот намного дороже, чем обычная роботизированная механика. В результате машины с роботизированной коробкой с двойным сцеплением стоят достаточно дорого.

При этом даже с учетом всех преимуществ, в плане надежности такие коробки являются далеко не самым лучшим решением. Например, первые версии DSG, где сцепления работали в масляной ванне (ДСГ-6), на старте вполне можно было считать более-менее удачными.

Агрегат при соблюдении правил обслуживания и эксплуатации способен «выходить» 200-250 тыс. км. Однако такие КПП на деле являются симбиозом «механики» и гидромеханических АКПП (нужно большое количество масла, наличие масла означает потери и снижение КПД, в конструкции используется аналог гидроблока под названием мехатроник и т.д.).

Естественно, себестоимость производства такой технологичной трансмиссии тоже не низкая. Чтобы снизить стоимость агрегата, а также сделать коробку еще более экономичной и производительной, Фольксваген поспешил выпустить DSG -7, где сцепления стали «сухими».

Так вот, эта новинка сильно подпортила репутацию бренда. Причина — низкий ресурс (не более 120-150 тыс. км., быстрый выход из строя сцеплений и мехатроника, сложность конструкции КПП, низкая ремонтопригодность, высокая цена ремонта, запчастей и т.д.).

Производитель обратил внимание на недостатки, дальнейшее развитие подобных трансмиссий в результате привело к выходу обновленной версии DSG-7, где сцепление снова стало «мокрым» (работает в масле), а также исправлен ряд ошибок программного обеспечения, внесены доработки в конструкцию мехатроника, самой КПП и т.д.

В результате получился агрегат, который совместил в себе преимущества предшественников (высокая скорость переключений, комфорт, экономичность) одновременно с повышением надежности и приемлемым ресурсом (около 200 тыс. км.). Данное решение вполне способно конкурировать с АКПП и вариатором, однако с учетом высокой цены новой DSG-7 плюсы не так очевидны.

 

Коробка робот: брать или нет

Разобравшись с тем, что такое КПП робот и какие роботы бывают, можно ответить на вопрос, стоит ли приобретать машину с такой трансмиссией.  Сразу отметим, хотя сам робот в плане механической части достаточно надежен, дорогостоящие поломки возникают по части сцепления, исполнительных механизмов, блока мехатроник и т.д.

При этом новый авто с последними версиями преселективных роботов все равно вполне можно считать приемлемым вариантом для покупки.  Если нужна мощная машина с хорошим разгоном, двигатель планируется «чиповать», а сам автомобиль будет агрессивно эксплуатироваться, главное, чтобы сцепления были «мокрыми».

От версий с «сухим» сцеплением не стоит ожидать большой выносливости, то есть уже к 150 тыс. км. пробега такая коробка может потребовать дорогостоящего ремонта. Эти особенности нужно учитывать и при подборе не новой машины на вторичном рынке.

В случае с дешевыми роботизированными механическими КПП типа АМТ нужно помнить, что их основным преимуществом является доступная цена.  При этом никак не стоит рассчитывать на комфорт, надежность и большой ресурс, а также дешевый ремонт.

В случае поломок, которые часто требуют замены актуаторов, нужно готовиться к серьезным вложениям, которые порой не сопоставимы со стоимостью самого авто, особенно если машина б/у и приобретена на вторичном рынке за сравнительно небольшую сумму.

 

Подведем итоги

Анализируя приведенную выше информацию, можно понять, стоит ли покупать роботизированную коробку, какой робот лучше выбрать и т.д. Конечно, однозначно ответить сложно, так как роботы, вариаторы и классические автоматы имеют как плюсы, так и минусы, которые нужно учитывать при выборе автомобиля.

При этом недостатки всех типов автоматических трансмиссий не так существенны, если машина новая. Исключением можно считать разве что простые роботы на дешевых авто, которым изначально далеко до АКПП, вариатора или преселективных роботизированных трансмиссий.

Однако ситуация меняется, если машина подбирается на вторичном рынке с пробегом. Как показывает практика, самым востребованным вариантом на рынке б/у автомобилей по состоянию на сегодня традиционно остается гидромеханический автомат, причем самый простой (четырехступенчатый или пятиступенчатый).

С одной стороны, данные коробки не экономичны, динамика разгона также не на высоте, однако с другой они отличаются большим ресурсом, выносливостью и имеют хорошую ремонтопригодность. При этом более современные версии АКПП на 6, 7, 8 и более скоростей на современных моделях более экономичны и производительны, но, к сожалению, часто не имеют надежности предшественников.

Это ставит их практически на одну ступень с вариаторами и преселективными роботами с двойным сцеплением. При этом именно АКПП все равно традиционно остается более дорогим решением. Получается, с учетом меньшего ресурса современных гидромеханических автоматов, преимущества трансмиссии данного типа на фоне конкурентов уже не так очевидны.

 

 

Источник: krutimotor.ru

Реклама наших партнеров

Акционные товары

принцип работы, устройство, отличия от АКПП, плюсы и минусы

 

Инженеры, работающие в сфере автомобилестроения, постоянно придумывают что-то новое. Инновационные решения помогают производителям выдерживать конкуренцию. Коробка передач — это самый важный элемент в автомобиле. На нее в первую очередь обращают внимания автолюбители. В списке трансмиссий не так давно появился новый вид КП — роботизированная коробка передач. Рассмотрим, как работает коробка робот, какие плюсы и минусы имеет, и чем отличается от других КП.

РКПП — что это?

Роботизированная коробка передач — это агрегат, схожий по своей конструкции с механической коробкой. При этом переключение передач происходит в автоматическом режиме. Почему коробка ассоциируется со словом «робот»? Дело в том, что КП управляет электронное устройство. Входные данные задаются водителем и дорогой. Иными словами, принцип работы роботизированной коробки передач вобрал в себя свойства и механики, и автомата.

Крупные концерны начали производить машины с коробкой «робот» в середине 2000-х годов. По своему внешнему виду РКПП выглядит почти так же как АКПП. В автомобиле отсутствует рычаг переключения передач и педаль сцепления. Агрегатом управлять довольно удобно. По сравнению с автоматикой, он имеет меньшую стоимость. Это не может не радовать и производителей, и покупателей.

Сегодня роботизированная коробка встречается на грузовых авто, в «легковушках» и даже в автобусах. У каждого производителя имеются свои разработки в этой области. В целом «роботы» являются перспективными, поэтому автоконцерны из года в год стараются усовершенствовать их.

Особенности

Роботизированная трансмиссия, если внимательнее ее изучить, выглядит как механическая КП с автоматизированным переключением передач. Эксперты утверждают, что агрегаты через пару десятков лет будут самыми популярными среди остальных коробок.

Приводы переключения скоростей обладают поршневой системой или имеют электромоторчики. Независимо от устройства, они играют одинаковую роль — выжимают сцепление и перемещают синхронизаторы шестеренок.

Гидравлическая система функционирует быстрее, но ее производство обходится дороже. Именно поэтому такой агрегат устанавливают на авто премиум-сегмента. Электронный блок совмещают с блоком ДВС, либо делают его отдельным. Первый тип более целесообразен.

Устройство

Роботизированная трансмиссия состоит из множества деталей. К ним относят узлы актуаторы, рабочий элемент и блок управления. Рассмотрим устройство роботизированной коробки передач по каждому из перечисленных элементов.

Рабочий узел состоит из 4-х валов (2 первичных и 2 вторичных). Они оснащены шестеренками переключения передач. Первая пара валов отвечает за четные передачи, а вторая — за нечетные и задний ход. При этом каждая пара обладает своим сцеплением.

Узлы актуаторы функционируют либо на гидравлике, либо на электрике. Гидравлический вид — это гидроцилиндр, который управляется клапанами электромагнитного типа. Электрический вид, в свою очередь, представляет собой двигатель с редуктором.

Блок управления представлен в виде микропроцессора. С его помощью осуществляется контроль за работой всей РКПП. Внешние датчики передают данные о скорости, количестве оборотов «движка» и давлении масла. ЭБУ соединен с коробкой бортовым компьютером.

Принцип работы

Принцип работы роботизированной коробки происходит 2-мя способами. Автоматический способ управления осуществляется с помощью специального алгоритма. Она задается ЭБУ, основываясь на сигналах датчика.

Что касается полуавтоматического способа, то здесь принцип работы аналогичен переключению передач вручную. Переключение передач (от высшей до низшей и обратно) возникает с помощью рычага селектора.

Режимы работы

Чтобы понять, как работает роботизированная коробка, водителю нужно научиться ею управлять. Выбор режима осуществляется селектором.

Режимы работы РКПП следующие:

 N — нейтральный. Режим включается после остановки, перед началом езды и при долгой стоянке.

 D — движение вперед. Иногда этот режим обозначают как А/М или Е/М. Машина движется вперед на режиме «драйв», при этом скорости переключаются автоматически.

 М — управление ручное. Машина двигается вперед, но водитель переключает скорости вручную, нажимая селектор или подрулевые лепестки.

 R — задний ход. Автомобиль движется назад.

Многие водители знают, что существуют такие режимы как «спортивный» и «зимний». Но не на всех РКПП они присутствуют.

Самые удачные роботизированные коробки

Новые технологии постоянно развиваются. Коробки «робот» имеют на рынке большой спрос. Почему так происходит? Дело в том, что некоторым водителям совершенно не нравится автомат. Они чувствуют запоздание скоростей, что не дает насладиться мощью авто в полной мере.

Именно поэтому многие производители стараются совершенствовать АКПП и МКПП. В результате их работы появилась роботизированная коробка. Приведем список самых удачных КП, выпущенных разными концернами.

DSG

Разработки компании Volkswagen всегда считались инновационными. Сегодня под брендом производятся две коробки, имеющие 6 и 7 ступени переключателя. Первая модель считается более технологичной, чем вторая. Ее устанавливают на премиальные машины.

К преимуществам коробки относят экономичность. Во время переключения передач не возникает посторонних шумов. Дизельный и бензиновый агрегат работают одинаково хорошо. Единственным недостатком DSG считается технологическая сложность. Для обслуживания коробки водителю придется посещать специальные станции. Других недостатков у коробки нет.

Multimode

Коробка Multimode была создана компанией Тойота. Она обладает двумя сцеплениями, поэтому функционирует лучше, чем механика и автомат. Основными преимуществами является экономичность, комфорт и простота.

Данная модель коробки считается универсальной. Она применяется с разными типами двигателя. Однако у РКПП есть ограничения — она несовместима с внедорожниками. Под каждый двигатель настраиваются индивидуальные настройки.

Японский производитель грамотно «настроил» свою продукцию. При любых настройках двигатель работает слаженно и без частых поломок.

Easytronic

Роботизированные технологии впервые начал использовать Опель. Компания выпустила коробки Easytronic. Разработчики считали, что новинка заменит собой автоматические коробки, которыми оснащены автомобили, продаваемые в Европейских странах. Но этого не произошло. Разработанные агрегаты сегодня устанавливаются лишь на Corsa.

Существует ряд нюансов, которые не позволяют ставить РКПП на остальные машины. Во-первых, их технология очень похожа на МКПП. Во-вторых, переключение скоростей возникает резко. В-третьих, отсутствует интеллектуальная система. Таким образом, «робот» не дает водителю ехать так, как хочется.

Преимущества

Разобравшись, как работает роботизированная коробка передач, водители понимают, что это действительно инновационное решение. Например, компания VAG внедряет такие КП на автомобили марок Шкода, Ауди, Порше и т.д. Роботизированной системой также оснащают некоторые модели Форд и Хонды.

По сравнению с другими коробками, роботы имеют следующие плюсы:

 Долговечность — обуславливается наличием уже проверенной конструкцией МКПП.

 Небольшой расход масла — обеспечивается благодаря малыми габаритами трансмиссии.

 Улучшенная динамика — возникает по той же причине, что и небольшой расход рабочей жидкости.

 Показатели сцепления показывают лучшую эффективность.

 Цена робота ниже, чем у автоматических коробок.

Автомобиль, оснащенный РКПП, по стоимости будет ниже, чем тот, что оснащен автоматом. Кроме этого, во всех вариациях роботизированного агрегата присутствует функция самостоятельного переключения передач.

Недостатки

Производители считают, что РКПП в скором времени заменят другие виды коробок. Но это произойдет еще через пару тройку десятков лет, поскольку роботы до сих пор имеют существенные недостатки.

АКПП робот принцип работы не такой плавный, как у автоматики. Во время движения машина «дергается», создавая водителю дискомфорт. Переключения передач также слегка затянуты.

Ресурс актуаторов и сцепления довольно низкий. Стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность — сомнительная. В случае поломки придется менять актуатор на новый, а не чинить сломанный. При этом не каждая СТО возьмет на себя ответственность проводить ремонтные работы.

Что касается стоимости, то машины с коробкой-роботом на гидравлике стоят столько же, сколько авто с автоматической КП. Цены также приближены к обслуживанию.

Особенности езды на РКПП

Езда в автоматическом режиме подразумевает собой ровные дороги. Если человек заедет на размытую дождем местность или в глубокий снег, то у него есть риск забуксовать. Алгоритм начнет демонстрировать ошибочные команды, передачи перестанут корректно переключаться. Это все увеличивает риск поломок.

Нельзя давить педаль газа резко и до упора. Нужно плавно нажимать на нее, а также внимательно следить за работой двигателя, избегая перегазовки. Во время стоянки на светофоре или на парковке водителю необходимо устанавливать рычаг в положение «нейтралка». Автоинструктор в Москве поможет вам освоить азы вождения на автомобиле с роботизированной коробкой передач и почувствовать себя уверенно на дорогах большого города.

Каждые 10-15 тыс. км стоит производить перекалибровку блока управления. Этот показатель обычно предоставляется производителем. Операцию проводят из-за износа диска сцепления.

Признаки неисправности

Поломки роботизированной коробки подразделяются на механические и электронные. Первые возникают в процессе эксплуатации, а вторые — при сбоях в электронике.

Внешние «симптомы» неисправностей:

 Горение лампы сигнализации.

 Возникновение шумов во время езды.

 Утечка жидкости из коробки.

 Рывки при переключении передач.

 Буксует сцепление.

Электронные поломки встречаются чаще, чем механические. К последним относят изношенность вилки выбора передач, а также гул подшипников качения. Ремонт электроники заключается в перепрошивке ПО или в замене всего устройства.

Актуальность в РФ

В России транспорт с коробками-роботами у людей на хорошем счету. Согласно статистике, более 20% жителей приобрели бы себе такой автомобиль. Однако желающих пользоваться «автоматом» вдвое выше.

Люди, живущие в мегаполисах, выбирают АКПП из-за возможности чувствовать себя комфортно в пробках. Если стоимость бензина продолжит расти, то эта категория людей заменят машины на те, что имеют РКПП. Особенно это актуально для тех, кто пользуется транспортом не только для езды от дома на работу. Для длительных поездок и путешествий РКПП будет выгодна.


Как ездить на роботизированной коробке передач видео советы

Любой из автолюбителей, сделавший выбор в пользу авто с роботизированной коробкой переключения передач, почти сразу задается вопросом: как управлять роботизированной коробкой передач?

Следует понимать, что роботизированная КПП – это, по большому счету, классическая механическая коробка, в состав которой включен небольшой электроблок, что осуществляет управление переключением передач и сцеплением.

Такие коробки роботизированного типа обладают рядом примечательных преимуществ: они надежны, комфортны и легки в эксплуатации, а также характеризуются низким расходом топлива.

На сегодняшний день практически каждый из производителей автомобилей имеет в своем модельном ряду виды, укомплектованные роботизированными КП. При этом любым заводом-изготовителем используются своя собственная уникальная технология и особое наименование.

Итак, чтобы разобраться, как правильно ездить на «роботе», и как осуществляется управление роботизированной коробкой, рассмотрим её более детально.

Устройство роботизированной КПП

Следует понимать, что «робот» — это ветвь в истории эволюции механических КП. Специалисты также называют роботизированные коробки передач гибридом механической КП и автоматической. Благодаря тому, что роботизированный механизм, автоматизированный электроблоком, начал управляться актуаторами-сервоприводами, некоторые характеристики таких КПП возросли.

Существуют роботизированные КП с ручными режимами. Некоторые разновидности «роботов» вообще позволяют эксплуатацию в 3-х различных режимах: автоматическом, полумеханическом, ручном. В первом случае вмешательство водителя в процесс переключения передач не требуется. Во втором случае водитель сможет самостоятельно контролировать сцеплением. В третьем же случае все управление ложится на плечи водителя.

Если вы обожаете быструю езду и ярый поклонник драйва, то идеальным вариантом будет выбор «кулачковой» роботизированной КП, так как она является наиболее быстрой из всех других «роботов». Скорость переключения одной передачи составляет порядка 0,1-0,15 сек. Автомобили с такого вида коробкой снабжаются педалью сцепления, хотя её применение требуется только для того, чтобы тронуться с места. Дальше процесс переключения происходит аналогично процессу переключения в гоночных мото, то есть без использования сцепления.

Роботизированные коробки оснащаются электро- или гидроприводами сцеплений. Для первого в роли составных элементов выступают электродвигатели или сервомеханизмы. Во втором случае элементами выступают гидравлические цилиндры.

Приводами на гидроцилиндрах оснащаются автомобили следующих марок: Peugeot, Fiat, Renault, BMW, Volkswagen, Citroen и многие иные марки. На основе электропривода характерными представителями являются: Nissan, Opel, Mitsubishi и другие.

Для полного понимания вопроса, как ездить на роботизированной коробке передач, потребуется осветить ряд вопросов.

Прогрев роботизированной коробки переключения передач и особенности эксплуатации

Многим из владельцев такого типа коробок переключения передач или тем, кто их совсем недавно открыл для себя впервые, интересен вопрос: необходим ли предварительный прогрев роботизированной коробки в условии низких или экстремально низких температур?

Хотя по уверениям конструкторов и с чисто эксплуатационной точки зрения прогрев такому виду коробки передач не нужен, однако стоит учитывать важный момент – температуру масла и то, как оно ведет себя при низких температурах. Ведь некоторые разновидности масел при небольших температурах начинают густеть и скапливаться в нижней части коробки передач.

Стандартная процедура прогрева заключается в том, чтобы на несколько минут оставить машину в заведенном виде, а во время прогрева селектор оставить в покое. При этом трогаться лучше плавно и спокойно, избегая рывков и толчков. Следите за оборотами: их уровень должен быть на минимуме в районе около одного километра.

В любом случае, подобную процедуру можно и даже рекомендуется проводить и в летнее время, что позволит всем элементам трансмиссии и коробки передач получить достаточно жидкую смазку.

Такие меры перед непосредственным началом движения сыграют очень положительную роль в сроке службы любого авто и предотвратят истирание и износ отдельных элементов.

Для того, чтобы избежать преждевременного выхода из строя как составных частей коробки переключения передач, так и трансмиссии в целом, рекомендуется соблюдать ряд определенных правил:

  1. Категорически не рекомендуется буксовать при низких температурах. В таких условиях букс становится губительным для системы исполнения в целом и может привести к разкалибровке.
  2. Также важно избегать заснеженных участков дороги, так как существует определенная вероятность просто-напросто застрять, что приведет к нежелательным пробуксовкам.
  3. «Липучки» лучше не покупать, а выбрать сразу же резину с шипами.
  4. В моменты долгих простоев или когда машина просто «ночует» во дворе вашего дома, её лучше оставить на передаче со значением «Е». Разумеется, при условии выключенного двигателя.
  5. В случае, когда дорожное покрытие ненадлежащего качества, рекомендуется трогаться, не газуя, со второй передачи.

Стартуем правильно: движемся на возвышенность, преодолеваем её и спускаемся

Всем тем, кто выбрал роботизированную коробку переключения передач, или тем, кто только собирается это сделать, следует учесть одну важную деталь: некоторые из автомобилей, содержащих её в составе своей трансмиссии, часто не оснащаются дополнительной функцией помощи при старте на возвышении. Именно поэтому крайне важно выучиться самостоятельно осуществлять передвижение при условии движения по наклонной дороге.

Поведение водителя в данной ситуации должно быть аналогично поведению при использовании механической коробки переключения передач, поэтому тем, кто на «роботов» перебрался с «механики», будет проще. Опишем процесс детальнее: селектор переводим в положение «А», затем легонько и равномерно нажимаем на акселератор; в это же время не спеша снимаем машину с ручника.

Если условия, в которых осуществляется подъем на возвышенность, характеризуются низкой температурой и повышенной влажностью, то может потребоваться ручное управление или режим «М1». Важно при этом помнить о том, чтобы давление на газ было допустимо возможным, такая мера предотвратит образование ситуации с пробуксовкой.

При наличии в автомобиле гироскопа, когда выбран авторежим, роботизированная коробка самостоятельно начнет выбирать нужные передачи и, соответственно, переключать их. При условии такого движения переключение будет осуществляться преимущественно на понижение. Опытным водителям в зависимости от ситуации можно выбрать функцию «М» при фиксации текущей скорости. В случае, когда водитель решил выбрать скоростной режим самостоятельно, ему рекомендуется выбрать её и соблюдать обороты в диапазоне 2500-5000, не ниже и не выше. Это табу!

Что касается движения по спуску, то делать ничего особенно не потребуется, кроме как перевести селективный рычаг в положение «А» и отключить ручной тормоз.

устройство коробки передач робот

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Среди специалистов и заядлых автолюбителей распространено убеждение, что городские условия вкупе с пробками часто пагубно влияют на срок службы роботизированной коробки переключения передач. Чтобы избежать такого пагубного эффекта, при полной остановке автомобиля рекомендуется выставлять селективный рычаг в положение «N», после чего активировать ручной тормоз и заглушить двигатель. В случае же, когда остановки носят кратковременный характер, применение положения «N» не потребуется, можно остаться в положении «А».

Стоит также учитывать, что в пробках длиною более минуты мотор скорее всего потребуется заглушить.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Читать далее >>

В целом и общем

Итак, тонкости и нюансы езды на роботизированной коробке передач мы рассмотрели, осталось освоить немного полезных правил, которые будут особенно полезны новичкам и неопытным водителям, в частности тем, кто сталкивается с роботизированной коробкой переключения передач впервые:

  1. При осуществлении старта не стоит нажимать до упора на газ, при желании набрать скорости её следует топить уверенно, но вместе с тем и равномерно, плавно.
  2. Для того, чтобы избежать характерные для роботизированной коробки переключения передач рывки и подёргивания, специалисты и просто заядлые автовладельцы с «роботами» рекомендуют регулярно осуществлять процесс инициализации в специальных сервисных центрах.
  3. При наборе скорости и особенно интенсивном ускорении рекомендуется применять навыки работы с механическими коробками (разумеется, при условии, что вы ранее на ней ездили самостоятельно).

Также следует помнить и учитывать тот факт, что существуют некоторые дополнительные положения, кроме рассмотренных нами.

Некоторые из роботизированных коробок имеют режимы вроде «зимний» или «спорт». Первый режим устроен так, что дает плавность и контроль при езде по зимней дороге. Второй же дает возможность перейти на повышение передачи при условии больших оборотов, а это делает возможным быстрое ускорение.

Заключение

Итак, перед тем, как выбрать роботизированную коробку передач как основу трансмиссии вашего будущего автомобиля, внимательно ознакомьтесь с особенностями и тонкостями работы и езды на ней, чтобы избежать большинства ошибок, допускаемых новичками, а также сохранить все её элементы в целости и сохранности на долгие годы. Удачи на дорогах!

КПП робот — определение. Как работает КПП робот?

Как известно, в мире существует несколько типов автомобильных трансмиссий: всем известная механика и так называемый автомат. Но в последнее время автопроизводители стали укомплектовывать свои новинки роботизированной коробкой. КПП «робот» — что это за трансмиссия и как она устроена? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика коробки

КПП «робот» — что это за трансмиссия? Она представляет собой механическую коробку, в которой функции включения сцепления и переключения передач автоматизированы. Таким образом, вся работа КПП зависит не от водителя, а от электронного блока с определенным алгоритмом управления. Сам же водитель дает лишь входную информацию для трансмиссии.

Устройство

Роботизированная коробка может несколько различаться по конструкции, однако общее ее устройство неизменно. Такой тип трансмиссии представляет собой механическую КПП с системой управления передачами и сцеплением. Причем неважно, каким производителем этот агрегат был изготовлен.

Автоматизированные «роботы» имеют сцепление фрикционного типа. Это может быть либо пакет дисков, либо отдельный механизм. Наиболее надежной и долговечной считается конструкция с двойным сцеплением. «Фольксваген Гольф» был первым автомобилем, который стали оснащать модернизированной КПП «робот». Отзывы водителей отмечали хорошую реакцию электроники и быстроту переключения скоростей при разгоне. К тому же конструкция коробки с двойным сцеплением позволяла обеспечить передачу крутящего момента без разрыва потока мощности. При этом время на переключение скоростей составляло меньше одной секунды. Но, как показала практика, такие коробки «живучи» только на ровных немецких автобанах. При эксплуатации на наших дорогах (грунтовка, щебенка и постоянные ямы) ресурс КПП с двойным сцеплением сокращается вдвое.

Но вернемся к устройству конструкции. Сам привод сцепления может быть как электрическим, так и гидравлическим. В первом случае исполнительными механизмами являются электродвигатель и механическая передача. Гидравлический же привод осуществляется при помощи специальных цилиндров. Последние, в свою очередь, управляются электромагнитным клапаном.

В некоторых случаях роботизированные коробки с электроприводом имеют гидромеханический блок с электродвигателем, который перемещает цилиндр привода сцепления. Ярким примером тому служит трансмиссия Easytronic, которая применялась на автомобилях марки «Опель».

«Робот», КПП с электрическим приводом, отличается относительно невысокой скоростью переключения передач (от 0.3 до 0.5 секунды). Но при этом он не нуждается в поддержании постоянного давления в системе, как это необходимо для гидравлических аналогов.

В то же время гидравлические КПП имеют более быстрый цикл переключения передач, который составляет от 0.05 до 0.06 секунды. По этой причине данный тип трансмиссии используется на большинстве современных гоночных машин и суперкаров (таких как «Феррари» и «Ламборджини»). На автомобилях бюджетного класса подобные коробки не применяют даже в качестве «опции».

Как работает КПП «робот»?

Работа и контроль над большинством механизмов данной трансмиссии осуществляется электронной системой, в которую входит главный блок управления, а также множество вспомогательных датчиков. Последние отслеживают все необходимые параметры КПП (положение вилок выключения передач и селектора, давление масла и т. д.) и передают их в основной блок. После электроника формирует дальнейшие действия и посылает их в виде коротких сигналов на исполнительные механизмы (электропривод и электроклапаны). Так и происходит плавное и быстрое переключение передач.

Режимы работы

Несмотря на то что конструкция роботизированной коробки основана на принципах работы механики, по желанию водителя она может функционировать в автоматическом режиме. Как работает КПП «робот» в таком случае? При переходе на автоматический режим электронный блок самостоятельно реализует заданный программой алгоритм управления коробкой. Водителю лишь остается нажимать на педаль газа и следить за ситуацией на дороге. В пробках работа робота «на автомате» очень выручает. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно переключать передачи с пониженной на повышенную и наоборот. Управление осуществляется при помощи классического рычага КПП.

Актуальность коробки в России

К сожалению, наши автопроизводители еще не ввели в практику установку роботизированных трансмиссий на свои автомобили. Однако совсем недавно завод ВАЗ заявил, что уже с 2015 года на автомобили ВАЗ «Приора» КПП «робот» будет устанавливаться серийно. Вес коробки составит порядка 34 килограмм, при этом она очень стойка к русским зимам. И если прежний автомат блокировал запуск мотора при -27 градусах, то теперешний «робот» может работать даже при 40-градусном морозе. Также ВАЗ заявил номинальный срок службы данной КПП, который будет составлять ровно 10 лет (правда, гарантийный срок почему-то заканчивается уже на 3-м году). Таким образом, завод ВАЗ старается возродить былую популярность отечественной «Приоры». Сейчас он настроен серийно производить модели 2170-2172 как минимум до 2020 года.

Преимущества

Многие водители говорят, что роботизированная коробка вобрала в себе все плюсы автомата и механики. То есть при движении вы одновременно получаете комфорт действия АКПП и при этом не беспокоитесь о повышенном расходе топлива. Вообще, высокая экономичность – главное достоинство роботизированных коробок. В основе их конструкции лежит компьютер с определенной программой управления, который распределяет усилия крутящего момента максимально рационально. В отличие от простого водителя, электроника никогда не «психует» в пробках, не впадает в депрессию, стойка к физическим нагрузкам и усталости. Именно поэтому такие коробки очень быстро обрели популярность на мировом рынке. Сейчас роботизированная трансмиссия устанавливается на автомобили класса А, В и С (в том числе и на седан «Тойота Королла»). КПП «робот» был поставлен и на немецкий полноприводный джип «Фольксваген Амарок». Сейчас «немец» в такой комплектации доступен как на европейском, так и на российском рынке.

Но это еще не все плюсы, которыми может похвастаться КПП «робот». Отзывы владельцев отмечают высокую надежность данной трансмиссии. И только при пробеге в 200-250 тысяч километров она может потребовать замены некоторых механизмов. Ремонт КПП «робот» касается, в основном, сцепления, которое терпит большие нагрузки, особенно на труднопроходимых участках дороги.

По своей стоимости данная коробка значительно дешевле стандартного автомата. Да и в обслуживании очень неприхотлива КПП «робот». Замена масла – это, пожалуй, единственная операция, которую с ней нужно производить раз в 50-60 тысяч километров.

Особенности веса

Ну и, конечно же, вес коробки. По этому параметру она превосходит автомат в несколько раз. В среднем снаряженная масса роботизированной КПП для легковых автомобилей составляет всего 30-40 килограмм. В то же время автомат весит от 50 до 100 килограмм. То есть с «роботом» автомобиль становится более легким, а соответственно, снижается нагрузка на двигатель, колеса, амортизаторы и т. д.

Недостатки

Главным минусом роботизированной трансмиссии является ее скорость переключения передач. Да-да, именно из-за этого фактора возникают большие нагрузки на двигатель автомобиля, который находится в пробке. Машина начинает разгоняться рывками, что в большей степени подходит для спортивной езды. Поэтому для любителей плавной манеры передвижения на всех «роботах» есть режим «типтроник».

И если с проблемой рывков производителям данных трансмиссий все же удалось справиться, то вопрос безопасности езды авто по склонам до сих пор не решен. Дело в том, что роботизированная коробка не имеет постоянной связи с двигателем. Поэтому при движении КПП может самопроизвольно отключиться, и тогда машина на склоне катится вниз. Но, к счастью, таких нелепых ситуаций зафиксировано очень мало. Поэтому роботизированную коробку можно охарактеризовать как одну из самых лучших среди всех существующих и как отличный аналог автомата.

Признаки неисправности КПП «робот»

Что это за трансмиссия, мы уже выяснили. Теперь о том, в каких местах данная коробка может сломаться. Первые симптомы, говорящие о грядущем ремонте роботизированной трансмиссии, появляются нескоро (примерно на 8 год эксплуатации или через 200 тысяч километров пробега). По достижении этого момента коробка начинает «творить чудеса», а именно самопроизвольно переключаться на «нейтраль». Причем такая беда случается на всех режимах работы трансмиссии.

Иногда симптомом неисправности становятся рывки при трогании авто с места. В таком случае на автомобилях «Ниссан» и «Тойота» КПП «робот» требует замены ведомого диска сцепления.

Конечно, определить истинную неисправность могут лишь специалисты. Но чаще всего на таких КПП ломается сцепление (не исключение и японская машина «Тойота»). КПП «робот» в таком случае ремонтируется путем установки ремкомплекта актуатора либо полной его замены на новый механизм.

Также неисправность роботизированной коробки может быть спровоцирована износом выжимного подшипника и его направляющей. Здесь приходится покупать новый комплект сцепления, а иногда менять переднюю часть корпуса в сборе. Но в любом случае отремонтированная коробка станет пригодной к эксплуатации еще на 150-200 тысяч километров.

Подводим итоги

Подытожим все вышеописанное. Итак, «робот» — это механическая трансмиссия с блоком управления. Она может работать и как механика, и как автомат. При этом ее конструкция проще, чем у АКПП. Также «робот» более надежен и неприхотлив в обслуживании. Автомобиль с данным типом трансмиссии потребляет на 10-15 процентов топлива меньше, чем тот, который оснащен автоматом. Плюс ко всему — водитель почти не тратит время на переключение передач (касается коробок с гидравлическим приводом).

Заключение

Мы выяснили, как работает КПП «робот», что это за механизм и в чем его особенности. Как видите, данный тип трансмиссии отлично подходит как для любителей механики, так и для фанатов автомата. Ведь в любой момент она может преобразиться из МКПП в АКПП. Но все же ее не до конца исследовали наши автолюбители, потому большинство из них боятся покупать машину с такой коробкой. Но, как видите, в обслуживании данная трансмиссия практически не нуждается, к тому же она очень надежная.

что это такое? Плюсы и минусы

В мире существует несколько автомобильных трансмиссий. Наиболее популярными являются механическая коробка передач и автомат. На данный момент многие популярные производители стали использовать в своих новинках роботизированный вариант. В статье рассмотрим, что это такое — коробка передач робот, какие она получает отзывы и имеет ли преимущества и недостатки.

Характеристика коробки

Коробка передач робот является, по сути, механической, просто в нее дополнительно встроено автоматическое сцепление и переключение передач. Соответственно, работа трансмиссии полностью зависит не от водителя, как в других вариантах, а от электронного управляемого блока. Водителю лишь остается правильно передавать входящую информацию для корректной работы трансмиссии.

Устройство

Какая коробка передач лучше, автомат или робот, мы рассмотрим чуть позже, для начала нам нужно узнать устройство нового изобретения. Автоматизированная коробка передач получила сцепление фрикционного типа. Таковым является пакет дисков,ъ либо же встроенный отдельный механизм. Наиболее надежной и долговечной можно назвать конструкцию, которая получила двойное сцепление. Volkswagen Golf стал первым в мире автомобилем, который был оснащен роботизированной коробкой передач. Отзывы о работе устройства были довольно хорошими, все отмечали неплохую реакцию со стороны электроники, а также идеальную функциональность при разгоне. При этом поток мощности не разрывался. Это достигается при помощи использования двойного сцепления. При этом переключение скоростей занимает не более 1 секунды. При работе на российских дорогах, к сожалению, срок эксплуатации подобной коробки передач сокращается как минимум вдвое.

Особенности

Привод сцепления может быть электрическим, гидравлическим. В первом случае следует отметить наличие электродвигателя и механической передачи. Второй же тип привода работает за счет функционирования специальных цилиндров, которые управляются клапаном электромагнитного типа. В некоторых случаях коробка передач робот, вариатор которой хорошо устроен, комплектуется с электродвигателем. Он перемещает цилиндры, а также рассчитан на поддержание работы гидромеханического блока. Подобный прибор, который имеет привод такого типа, отличается длительностью скорости переключения передач. Как правило, она варьируется в пределах от 0,3 до 0,5 секунды. Однако если сравнивать с гидравлическими аналогами, то в системе не будет нужно постоянно поддерживать определенный давление. Ярким примером подобного автомобиля является «Опель», коробка передач робот на этой машине в целом радует многих водителей.

Гидравлические коробки передач получили быстрый цикл, который обеспечивает переключение передач за время от 0,05 до 0,06 секунды. Именно поэтому чаще всего такая трансмиссия применяется на гоночных машинах и суперкарах. Примерами служат Ferrari и Lamborghini. На машинах, которые относятся к бюджетному классу, такую коробку передач нельзя поставить на СТО даже в качестве дополнительной опции.

Как работает КПП робот?

Большая часть механизмов регулируется специальными интеллектуальными блоками коробки передач робот. Что это такое? Благодаря этому, то есть работе электронной системы, можно отслеживать все необходимые параметры для коробки передач. Также датчики анализируют положение трансмиссии, давление масла и других параметров для передачи в основной блок. После этого электроника сформирует все необходимые действия, которые следует выполнить. В виде коротких сигналов они будут поступать на электропривод и электроклапаны, соответственно, это позволит быстро, но плавно переключать коробку передач.

Режимы работы

Конструкция вариатора автомата и коробка передач робот для многих остается непонятной. Данное устройство работает на принципах механики. Однако при желании пользователя его можно переключать на автоматизацию. После того как человек перейдет в соответствующий режим, электронный блок будет заблокирован. Последний сам станет анализировать алгоритм работы. Водителю нужно лишь нажимать на педаль газа и следить за тем, что происходит на дороге. Довольно часто в пробках, судя по отзывам, коробка передач робот становится незаменимой. Если режим ручной, то водителю будет позволено самостоятельно переключать передачи с пониженной на повышенную, и наоборот. Управление можно осуществлять при помощи обычного рычага коробки передач.

Актуальность коробки в России

К сожалению, отечественные производители практически не используют для создания автомобилей коробку передач робот. Что это такое, не знают многие водители. Однако 2015 году было заявлено, что автомобили от ВАЗ, которые относятся к серии Priora, будут оснащаться роботом. Такая коробка весит около 35 кг, причем она полностью адаптирована под российские дороги и погодные условия. Например, если старая коробка автомат не давала возможности запустить машину при температуре ниже 25 градусов, то робот может показывать хорошую работу, даже если эта отметка опустится до -40. Гарантийный срок на роботизированную коробку составляет 3 года, однако производитель заявил, что средний период эксплуатации — 10 лет. Именно таким образом компания хотела добиться возвращения популярности для машин серии Priora.

Преимущества

Отзывы коробка передач робот заслужила весьма хорошие. Рассмотрим ее основные преимущества. Многие заявляют, что это удобно, когда коробка передач имеет все плюсы автомата и механики. Соответственно, человек, работая с машиной, может получать впечатления от действия автоматической коробки передач. Но одновременно с этим ему не стоит беспокоиться, что будет потрачено слишком много топлива.

Главное преимущество такой коробки передач — экономичность. Как заявляют пользователи, конструкция получила программное обеспечение, которое рационально определяет крутящий момент. И если сравнивать с обычным человеком, электроника не нервничает, не устает, не впадает в депрессию, не влияет на нее физическая нагрузка. Именно поэтому на мировом рынке роботизированная коробка передач получила огромное распространение.

На данный момент такая трансмиссия комплектуется в автомобилях классов A, B, C. Следует отметить, что «Тойота Королла» коробку передач робот тоже получила. Еще данное устройство устанавливается на немецкой машине Volkswagen Amarok. Причем этого «немца» можно купить в такой комплектации как на российском, так и на европейском рынке.

Однако это не исчерпывающий список плюсов, имеется еще несколько. Судя по отзывам, данная трансмиссия высоконадежная. Замена механизмов потребуется только после совершения пробега в 250 тыс. км. Зачастую ремонту подлежит сцепление, которое не очень хорошо переносит тяжелые нагрузки, особенно если идет речь о езде на труднопроходимых участках. Стоимость роботизированной коробки намного меньше, чем стандартного автомата. Более того, очень неприхотлива в обслуживании коробка передач робот. Масло — это единственное, что обязательно необходимо менять через каждые 60 тыс. км пробега.

Особенности веса

Вес коробки — довольно важный вопрос. По данному параметру трансмиссия показывает себя лучше, чем автомат, так как она значительно легче. Снаряженная масса такой коробки для легковых автомобилей будет не более 50 кг, в то время как вес автомата только начинается с этой отметки и достигает 100 кг в максимальных позициях. Соответственно, с роботом машина будет более легкой, то есть амортизаторы, колеса и двигатель не испытывают сильной нагрузки.

Недостатки

Что такое коробка автомат робот, мы уже рассмотрели, также обсудили преимущества машины, работающей на таком устройстве. Однако оно имеет и свои недостатки. Следует узнать, какие. Например, главным минусом считается скорость переключения передач. Из-за этого на машину может совершаться сильное давление, особенно если человек стоит в пробке. Зачастую автомобиль разгоняется при помощи рывков, что больше подходит для спортивной езды. Именно поэтому для всех любителей спокойного вождения производители такой коробки передач устанавливают специальный режим. И если с данной проблемой можно справиться, то безопасность езды по склонам на таком автомобиле является довольно актуальным вопросом.

Роботизированная коробка не получает постоянные сигналы от двигателя. Именно поэтому нередко она может отключиться, соответственно, машина будет со склона катиться вниз. Но, к счастью, судя по отзывам, мало кто попадал в такую ситуацию. В целом, учитывая все негативные стороны, данную коробку все равно можно назвать одной из самых лучших.

Как переключать коробку робот

На современных автомобилях используется несколько видов коробок передач – механическая, автоматическая, вариаторная. Механическая коробка отличается своей надежностью, но требует от водителя навыков управления. Автоматическая же значительно проще в управлении, но более «капризна» в техническом плане. Недавно же конструкторы выпустили еще один тип КПП – роботизированная. В ней они постарались соединить воедино надежность «механики» с удобством «автомата». И это у них получилось – все больше автопроизводителей комплектуют свои авто роботизированной коробкой передач. Немного об устройстве : Суть такой коробки достаточно проста – имеется механическая КПП и электронный блок ее управления. У РКПП все функции, которые должен был выполнять водитель с механической коробкой (выжим сцепления, перевод рычага коробки в нужное положение) выполняется актуаторами – сервоприводами электронного блока.

Благодаря этому надежность КПП возросла за счет использования классической «механики» и возросло удобство ее пользования. Водителю всего лишь необходимо переводить селектор в нужное положение (как в автоматической КПП) и наслаждаться ездой, а электронный блок позаботится о том, чтобы выполнялось переключение передач. При всем этом многие роботизированные коробки оснащаются еще и ручным управлением, что позволяет управлять водителю коробкой самостоятельно, с единственным отличием – нет необходимости выжимать сцепление. Особенности управления: Некоторые режимы работы РКПП получила от автоматической коробки, а именно:

«N» — нейтраль. Режим, при котором крутящий момент на колеса от КПП не передается. То есть двигатель работает, на коробку передается вращение, но из-за положения шестерен на колеса оно не передается. Используется при длительной стоянке авто, перед началом движения, после остановки;
«R» — движение задним ходом. Здесь все просто, водитель переводит селектор в это положение и авто движется назад. Другие же режимы роботизированной коробки имеют свое обозначение:

«А/М» или «Е/М» — движение вперед. Этот режим соответствует режиму «D» автоматической коробки, то есть автомобиль движется вперед, а КПП производит переключение передач. В режиме «М» выполняется ручное управление. Переводом селектора в определенный паз выбирается необходимый режим;
«+», «-» — переключатель передач. Кратковременные переводы селектора в сторону «+» или «-» обеспечивают переключение передачи при ручном режиме управления «М».
Требуется ли прогрев коробки?

Вроде все просто, и ничего сложного в управлении такой коробки нет – достаточно перевести селектор в нужное положение, и начать движение. И все же следует знать, как управлять коробкой робот, чтобы она работала без проблем.

Начнем с интересного вопроса – нужно ли прогревать КПП перед началом движения зимой? Для автоматической коробки в зимний период прогрев обязателен и выполняется он кратковременным переводом селектора во все положения.

Роботизированная коробка, по сути, механическая и не требует прогрева. И все же зимой перед началом движения прогреть РКПП следует, хотя это не совсем прогрев. Во время стоянки масло в коробке стекает вниз и из-за мороза загустевает. Поэтому рекомендуется зимой после запуска мотора дать время, чтобы масло скорее не прогрелось, а просто растеклось по элементам коробки, снижая между ними трение. Достаточно просто постоять пару минут с заведенным мотором, при этом селектор переводить в разные режимы не нужно, достаточно держать его в положении «N». После этого движение нужно начинать плавно, без резких рывков и проехать так хотя бы 1 км, что обеспечит полный прогрев масла. Начало движения на подъем, его преодоление, спуск

движение автомобилей на гору

Многие автомобили с РКПП не оборудованы системой помощи старта на подъем, поэтому правильно начинать движение нужно научиться самому водителю. При старте на подъем с роботизированной коробкой необходимо поступать, как и с «механикой». Для начала движения селектор переводится в режим «А», плавно нажимается акселератор и одновременно авто снимается с ручника. Такое действие исключит откат авто назад. Одновременно жать на газ и снимать с ручника следует потренироваться, чтобы водитель чувствовал двигатель и понимал, когда сцепление начало включаться и можно снимать с ручника.

При начале движения на подъем в зимний период лучше использовать ручной режим, при этом устанавливать первую передачу. Сильно газовать не стоит, чтобы не было пробуксовки колес.

При движении на подъем при выбранном автоматическом режиме коробка самостоятельно начнет переходить на пониженные передачи, что является вполне логичным, ведь при повышенных оборотах преодолеть подъем легче. Такая КПП оснащена гироскопом, который определяет положение автомобиля, и если датчик показывает подъем, то коробка буде работать соответственно. Можно совершать движение и в ручном режиме, зафиксировав определенную передачу. Важно понимать, что РКПП не даст двигаться в натяг, поэтому при подъеме обороты двигателя должны быть не меньше 2500 об/мин.

При спуске же никаких действий от водителя не требуется. Достаточно перевести селектор в положение «А», и снять ручник. При этом авто будет производить торможение мотором. Остановка, парковка

И третий немаловажный вопрос – правильность парковки и остановки. После полной остановки авто, селектор необходимо перевести в нейтраль «N», поставить на ручник и после заглушить двигатель. При кратковременных остановках перевод селектора в нейтраль необязателен, вполне можно оставаться и на режиме «А». Но стоит учитывать, что при остановке сцепление остается выжатым. Поэтому в пробке или на светофорах, когда остановка затягивается по времени, все же следует переходить на нейтраль.

Это основные правила, как управлять роботизированной коробкой. Но есть и другие особенности, к примеру, некоторые РКПП имеют дополненные режимы – спорт и зимний, так называемая «снежинка».

«Снежинка» направлена на то, чтобы как можно плавнее и без пробуксовок начать движение на обледенелой дороге. Все что она делает, это обеспечивает начало движения сразу со второй передачи и более плавные переходы на повышенные передачи.

Режим «спорт» производит переход на повышенные передачи при больших оборотах, чем в обычном режиме. Это позволяет быстрее ускоряться. То есть, если при обычном режиме переход на 2 передачу выполнялся, к примеру, при 2500 об/мин, то в режиме «спорт» этот переход будет осуществляться при 3000 об/мин.

Теперь о возможности перехода из автоматического режима в ручной и обратно во время движения. Роботизированная коробка без проблем позволяет это делать. Также позволяется самостоятельно понижать или повышать передачу для изменения скорости движения. Но стоит учитывать, что полностью управление коробкой электронный блок не передаст, он будет постоянно контролировать работу.

Поэтому если водителю вздумается перейти, к примеру, на две передачи вниз, то электронный блок сделать это даст, но при этом проконтролирует обороты двигателя и если они не будут соответствовать выбранной передачи, электроника самостоятельно выполнит переход на допустимую передачу – сработает так называемая «защита от дурака».

Здесь все просто – электронный блок запрограммирован так, что каждой передаче соответствует определенный диапазон оборотов двигателя. И если выбранная вручную передача соответствует своему диапазону, то коробка выполнит переключение, а если нет – включит необходимую скорость.

Напоследок некоторые рекомендации по эксплуатации и обслуживанию роботизированной коробки.

Такая коробка «не терпит» резких нажатий на педаль газа, поэтому лучше осуществлять движение в спокойном режиме. Даже при необходимости ускориться — лучше жать на акселератор плавно, при этом стоит перейти в ручной режим. А при торможении следует наоборот – переходить в автоматический режим.

Особенностью РКПП является наличие небольших толчков при переключении передач. От них можно избавиться достаточно просто – при переключении передач сбрасывать обороты двигателя, то есть действовать по аналогии с обычной механической коробкой.

Наличие ручного режима позволяет даже выполнять выезд «враскачку» в случае, если авто застряло в сугробе. Но при этом на пользу КПП это не пойдет, так как буксовать на РКПП не рекомендуется, это может привести к декалибровке исполнительных механизмов. Поэтому застрявшее авто все же лучше извлекать с привлечением сторонней помощи.

Обязательно при каждом ТО делать инициализацию и проводить диагностику состояния РКПП, что позволит устранить все неисправности коробки еще на раннем этапе.

Есть и другие мелкие особенности таких коробок, которые зависят от изготовителя. Ими лучше сразу поинтересоваться, чтобы в дальнейшем не возникло недоразумений с эксплуатацией роботизированной коробки.

Любой из автолюбителей, сделавший выбор в пользу авто с роботизированной коробкой переключения передач, почти сразу задается вопросом: как управлять роботизированной коробкой передач?

Следует понимать, что роботизированная КПП – это, по большому счету, классическая механическая коробка, в состав которой включен небольшой электроблок, что осуществляет управление переключением передач и сцеплением.

Такие коробки роботизированного типа обладают рядом примечательных преимуществ: они надежны, комфортны и легки в эксплуатации, а также характеризуются низким расходом топлива.

На сегодняшний день практически каждый из производителей автомобилей имеет в своем модельном ряду виды, укомплектованные роботизированными КП. При этом любым заводом-изготовителем используются своя собственная уникальная технология и особое наименование.

Итак, чтобы разобраться, как правильно ездить на «роботе», и как осуществляется управление роботизированной коробкой, рассмотрим её более детально.

Устройство роботизированной КПП

Следует понимать, что «робот» — это ветвь в истории эволюции механических КП. Специалисты также называют роботизированные коробки передач гибридом механической КП и автоматической. Благодаря тому, что роботизированный механизм, автоматизированный электроблоком, начал управляться актуаторами-сервоприводами, некоторые характеристики таких КПП возросли.

Существуют роботизированные КП с ручными режимами. Некоторые разновидности «роботов» вообще позволяют эксплуатацию в 3-х различных режимах: автоматическом, полумеханическом, ручном. В первом случае вмешательство водителя в процесс переключения передач не требуется. Во втором случае водитель сможет самостоятельно контролировать сцеплением. В третьем же случае все управление ложится на плечи водителя.

Если вы обожаете быструю езду и ярый поклонник драйва, то идеальным вариантом будет выбор «кулачковой» роботизированной КП, так как она является наиболее быстрой из всех других «роботов». Скорость переключения одной передачи составляет порядка 0,1-0,15 сек. Автомобили с такого вида коробкой снабжаются педалью сцепления, хотя её применение требуется только для того, чтобы тронуться с места. Дальше процесс переключения происходит аналогично процессу переключения в гоночных мото, то есть без использования сцепления.

Роботизированные коробки оснащаются электро- или гидроприводами сцеплений. Для первого в роли составных элементов выступают электродвигатели или сервомеханизмы. Во втором случае элементами выступают гидравлические цилиндры.

Приводами на гидроцилиндрах оснащаются автомобили следующих марок: Peugeot, Fiat, Renault, BMW, Volkswagen, Citroen и многие иные марки. На основе электропривода характерными представителями являются: Nissan, Opel, Mitsubishi и другие.

Для полного понимания вопроса, как ездить на роботизированной коробке передач, потребуется осветить ряд вопросов.

Прогрев роботизированной коробки переключения передач и особенности эксплуатации

Многим из владельцев такого типа коробок переключения передач или тем, кто их совсем недавно открыл для себя впервые, интересен вопрос: необходим ли предварительный прогрев роботизированной коробки в условии низких или экстремально низких температур?

Хотя по уверениям конструкторов и с чисто эксплуатационной точки зрения прогрев такому виду коробки передач не нужен, однако стоит учитывать важный момент – температуру масла и то, как оно ведет себя при низких температурах. Ведь некоторые разновидности масел при небольших температурах начинают густеть и скапливаться в нижней части коробки передач.

Стандартная процедура прогрева заключается в том, чтобы на несколько минут оставить машину в заведенном виде, а во время прогрева селектор оставить в покое. При этом трогаться лучше плавно и спокойно, избегая рывков и толчков. Следите за оборотами: их уровень должен быть на минимуме в районе около одного километра.

В любом случае, подобную процедуру можно и даже рекомендуется проводить и в летнее время, что позволит всем элементам трансмиссии и коробки передач получить достаточно жидкую смазку.

Такие меры перед непосредственным началом движения сыграют очень положительную роль в сроке службы любого авто и предотвратят истирание и износ отдельных элементов.

Для того, чтобы избежать преждевременного выхода из строя как составных частей коробки переключения передач, так и трансмиссии в целом, рекомендуется соблюдать ряд определенных правил:

  1. Категорически не рекомендуется буксовать при низких температурах. В таких условиях букс становится губительным для системы исполнения в целом и может привести к разкалибровке.
  2. Также важно избегать заснеженных участков дороги, так как существует определенная вероятность просто-напросто застрять, что приведет к нежелательным пробуксовкам.
  3. «Липучки» лучше не покупать, а выбрать сразу же резину с шипами.
  4. В моменты долгих простоев или когда машина просто «ночует» во дворе вашего дома, её лучше оставить на передаче со значением «Е». Разумеется, при условии выключенного двигателя.
  5. В случае, когда дорожное покрытие ненадлежащего качества, рекомендуется трогаться, не газуя, со второй передачи.

Стартуем правильно: движемся на возвышенность, преодолеваем её и спускаемся

Всем тем, кто выбрал роботизированную коробку переключения передач, или тем, кто только собирается это сделать, следует учесть одну важную деталь: некоторые из автомобилей, содержащих её в составе своей трансмиссии, часто не оснащаются дополнительной функцией помощи при старте на возвышении. Именно поэтому крайне важно выучиться самостоятельно осуществлять передвижение при условии движения по наклонной дороге.

Поведение водителя в данной ситуации должно быть аналогично поведению при использовании механической коробки переключения передач, поэтому тем, кто на «роботов» перебрался с «механики», будет проще. Опишем процесс детальнее: селектор переводим в положение «А», затем легонько и равномерно нажимаем на акселератор; в это же время не спеша снимаем машину с ручника.

Если условия, в которых осуществляется подъем на возвышенность, характеризуются низкой температурой и повышенной влажностью, то может потребоваться ручное управление или режим «М1». Важно при этом помнить о том, чтобы давление на газ было допустимо возможным, такая мера предотвратит образование ситуации с пробуксовкой.

При наличии в автомобиле гироскопа, когда выбран авторежим, роботизированная коробка самостоятельно начнет выбирать нужные передачи и, соответственно, переключать их. При условии такого движения переключение будет осуществляться преимущественно на понижение. Опытным водителям в зависимости от ситуации можно выбрать функцию «М» при фиксации текущей скорости. В случае, когда водитель решил выбрать скоростной режим самостоятельно, ему рекомендуется выбрать её и соблюдать обороты в диапазоне 2500-5000, не ниже и не выше. Это табу!

Что касается движения по спуску, то делать ничего особенно не потребуется, кроме как перевести селективный рычаг в положение «А» и отключить ручной тормоз.

устройство коробки передач робот

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Среди специалистов и заядлых автолюбителей распространено убеждение, что городские условия вкупе с пробками часто пагубно влияют на срок службы роботизированной коробки переключения передач. Чтобы избежать такого пагубного эффекта, при полной остановке автомобиля рекомендуется выставлять селективный рычаг в положение «N», после чего активировать ручной тормоз и заглушить двигатель. В случае же, когда остановки носят кратковременный характер, применение положения «N» не потребуется, можно остаться в положении «А».

Стоит также учитывать, что в пробках длиною более минуты мотор скорее всего потребуется заглушить.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

В целом и общем

Итак, тонкости и нюансы езды на роботизированной коробке передач мы рассмотрели, осталось освоить немного полезных правил, которые будут особенно полезны новичкам и неопытным водителям, в частности тем, кто сталкивается с роботизированной коробкой переключения передач впервые:

  1. При осуществлении старта не стоит нажимать до упора на газ, при желании набрать скорости её следует топить уверенно, но вместе с тем и равномерно, плавно.
  2. Для того, чтобы избежать характерные для роботизированной коробки переключения передач рывки и подёргивания, специалисты и просто заядлые автовладельцы с «роботами» рекомендуют регулярно осуществлять процесс инициализации в специальных сервисных центрах.
  3. При наборе скорости и особенно интенсивном ускорении рекомендуется применять навыки работы с механическими коробками (разумеется, при условии, что вы ранее на ней ездили самостоятельно).

Также следует помнить и учитывать тот факт, что существуют некоторые дополнительные положения, кроме рассмотренных нами.

Некоторые из роботизированных коробок имеют режимы вроде «зимний» или «спорт». Первый режим устроен так, что дает плавность и контроль при езде по зимней дороге. Второй же дает возможность перейти на повышение передачи при условии больших оборотов, а это делает возможным быстрое ускорение.

Заключение

Итак, перед тем, как выбрать роботизированную коробку передач как основу трансмиссии вашего будущего автомобиля, внимательно ознакомьтесь с особенностями и тонкостями работы и езды на ней, чтобы избежать большинства ошибок, допускаемых новичками, а также сохранить все её элементы в целости и сохранности на долгие годы. Удачи на дорогах!

Скоро привычную ( — в русской версии) переключения передач заменит селектор с таким вот пазом в виде буквы «зю». И тренировать левую ногу в автомобиле будет уже нечем.

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Упрощённая схема работы механической коробки передач.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Роботизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG ( у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни и передач.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Состояние DSG после переключения на передачу. передача ожидает своей очереди.

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» . Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Робот в автомобиле

Сегодня все больше транспортных средств оснащаются роботизированными коробками переключения передач, которые на сленге автомобилистов именуются просто «роботами».

Это понятие говорит о том, что формирование импульсов для системы управления трансмиссией осуществляется согласно особенностям движения автомобиля и отдаваемым водителем командам, которые после их обработки согласно алгоритмическому порядку, управляют работой коробки. Главной особенностью «робота» является его универсальность, экономичность и удобство в управлении, которые обусловлены единым сочетанием в одном корпусе коробки — «автомата» и традиционной «механики». Помимо этого, роботизированная трансмиссия стоит несколько дешевле автоматической, что позволяет ее устанавливать не только на премиальные автомобили, но и на модели бюджетного класса.

Коробка-«робот» работает в двух режимах:

— полуавтоматическом;

— автоматическом.

Кстати, стоит отметить, что существенных отличий в работе роботизированной и автоматической КПП практически нет. Как только скорость движения достигнет определенной отметки, система электронного управления трансмиссией считывает показания датчиков, на основании которых выбирает необходимый режим работы коробки. Также любой автомобильный «робот» обладает функцией типтроник, которая позволяет управлять коробкой и переключать передачи в ручном режиме. Однако это управление несколько отличается от управления механической КПП тем, что при включении передач рычаг роботизированной коробки не перемещается в определенную позицию, а лишь повышает либо понижает передаточное число. Очень часто коробку-«робот» называют последовательной КПП из-за особенностей ее работы. Также существуют коробки, имеющие специальные лепестки, расположенные в пространстве под рулевым колесом, которые предназначены для управления процессом переключения передач. Такое расположение селекторных лепестков коробки очень удобно, поскольку в момент переключения передач водителю не нужно отвлекаться от управления автомобилем.

Как устроен «робот»?

Устройство такого типа трансмиссии в зависимости от производителя может иметь некоторые различия, но, несмотря на это, в основе функционирования этих коробок заложен единый принцип: механическая трансмиссия, в конструкцию которой входит управленческий модуль, который переключает передачи и корректирует работу сцепления. 

Easytronic и особенности его конструкции

Во всех роботизированных КП используется сцепление фрикционного типа с одним либо несколькими дисками. Однако большинство «роботов» имеют двойное сцепление, благодаря которому передача крутящего усилия с коленвала силового агрегата осуществляется с постоянной мощностью.

Поскольку основным агрегатом коробки-«робота» является механическая система передачи усилия, при производстве такой трансмиссии, зачастую берется уже готовый агрегат с соответствующими характеристиками. Например, основой производимого Мерседесом «робота» Speedshift является доработанный «автомат» 7G-Tronic с фрикционной системой сцепления, которая пришла на смену гидротрансформатору. Роботизированная баварская трансмиссия SMG создана на базе МКПП с электрогидравлической системой управления сцеплением.

Как работает роботизированная трансмиссия?

Среди особенностей роботизированных коробок стоит отметить их виды передачи сцепления, которые могут иметь как электропривод, так и гидравлику. В качестве исполнительных элементов электроприводного «робота» выступают обыкновенные электродвигатели, а в гидравлическом приводе – гидроцилиндры с электромагнитной системой управления клапанами.

Также существует ряд роботизированных КПП с электроприводом, управляющим гидромеханическим блоком, который в свою очередь приводит в действие систему сцепления.

Электроприводные «роботы» являются в основном прерогативой недорогих и бюджетных моделей транспортных средств, поскольку этот тип привода не может обеспечить максимальное быстродействие при переключении передач.

Гидравлический тип привода в конструкции коробки передач работает только при постоянном наличии высокого давления в системе, что в свою очередь сопровождается повышенным энергопотреблением. Все же такая трансмиссия отличается высоким быстродействием и довольно часто, «робот» с гидроприводом устанавливается на спорткары. Система управления этого типа роботизированной трансмиссии состоит из главного модуля, измерительных датчиков и блока исполнения команд. Все основные параметры работы коробки передач постоянно собираются измерительными датчиками, после чего соответствующий сигнал поступает в управляющий модуль, который, согласно алгоритму действий, передает сигналы исполнительным устройствам трансмиссии. Заметим, что в гидроприводной трансмиссии в конструкцию управляющего модуля дополнительно входит блок, который поддерживает необходимое для правильного функционирования гидроцилиндров давление и корректирует их работу. Исполнительными устройствами для электроприводного «робота» являются электромоторы, а для трансмиссии с гидроприводом – система электромагнитных клапанов.

Особенности работы роботизированной трансмиссии с системой двойного сцепления

Такие коробки передач в последние годы широко распространены в автомобильной технике. Все дело в том, что коробка-«робот» стандартной конструкции имеет один существенный недостаток: длительное время на обработку команд, в связи с чем увеличивается промежуток между переключением передач. Это служит причиной некоторого нарушения динамики движения автомобиля, и делает менее комфортной езду на нем, что в принципе, служит реальной причиной отказа от приобретения транспортного средства с простой конструкцией роботизированной трансмиссии. Роботизированный тип коробки с двойным сцеплением полностью лишен этого недостатка, то есть переключение передач в нем осуществляется без потери либо снижения мощностного потока. Благодаря системе с двойным сцеплением включение выбранной передачи возможно еще на этапе работы предыдущей, таким образом, трансмиссия работает в постоянном и беспрерывном режиме. Кстати, роботизированная коробка с системой двойного сцепления еще называется преселективной КПП. Типичными представителями преселективных КПП являются системы DSG, PowerShift, S-Tronic и другие…

Еще одним плюсом «робота» с двойным сцеплением являются малые габариты агрегата, что позволяет оборудовать подобным видом трансмиссии малогабаритные, малолитражные модели автомобилей.

Чем отличается роботизированная коробка передач от автоматической?

На первый взгляд непосвященный автомобилист видимых различий и не заметит, ведь оба типа автомобилей не имеют педалей сцепления, к тому же селекторы трансмиссий практически ничем не отличаются друг от друга. Однако оба вида коробок передач имеют множество существенных различий. Можно даже сказать, что роботизированная коробка больше напоминает классическую «механику». Коробка-«автомат» отличается от роботизированной и механической коробок наличием гидротрансформатора и сложной конструкции редуктора. Эти составные элементы обеспечивают плавный режим выбора и переключения передач. В автоматической коробке передач роль сцепления играет гидротрансформатор. Кстати, он также входит в конструкцию роботизированной трансмиссии. Следовательно, «робот» является неким аналогом «механики» с той лишь разницей, что процесс переключения передач осуществляется в автоматическом режиме при помощи гидравлической системы, которой управляет специальный электронный модуль.

Преимущества и недостатки данных коробок

Что касается преимуществ, то по сравнению с МКПП переключение передач происходит автоматически, а значит – удобнее. По сравнению с АКПП преимуществом можно назвать топливную экономичность и меньшую массу коробки. Также автомобиль с коробкой-роботом, будет иметь меньшую стоимость по сравнению с точно таким же авто, но укомплектованным АКПП.

Из недостатков стоит выделить толчки и некоторые рывки во время переключения с одной передачи на другую. Также можно заметить некоторые паузы между передачами. На уклоне, такая машина может немного откатиться в начале движения. Поэтому стоит быть внимательным, начиная движение в гору (например, вы стоите на регулируемом ж/д переезде с уклоном).

Появление роботов с двойным сцеплением устранило практически все указанные выше недостатки (кроме отката назад), но применение такого сцепление сильно удорожило коробку, да и само сцепление – расходный материал, который недешев и нуждается в периодической замене.

Это видео расскажет о том, как работает роботизированная кпп (робот):

 

Роботизированная коробка передач — устройство и принцип работы МКПП

Любой современный автомобиль не может плавно заводиться и двигаться, если в его устройстве нет трансмиссии. На сегодняшний день существует большое разнообразие всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю подобрать вариант, соответствующий его материальным возможностям, но и дают возможность получить максимальный комфорт от управления автомобилем.

Кратко об основных типах трансмиссии рассказано в отдельном обзоре … Теперь поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основные отличия от механической коробки передач, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата.

Что такое роботизированная коробка передач

Работа коробки передач практически идентична механическому аналогу за исключением некоторых особенностей. Устройство робота включает в себя множество деталей, составляющих уже знакомую всем механическую версию коробки. Основное отличие роботизированного в том, что управление у него микропроцессорного типа.В таких коробках переключение передач осуществляется электроникой на основе данных датчиков двигателя, педали газа и колес.

Роботизированную коробку тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используется как обобщающее понятие. Так вот, тот же вариатор имеет автоматический режим переключения передаточных чисел, так что у некоторых он тоже автомат. Фактически по устройству и принципу работы робот ближе к механической коробке.

Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, ведь у них может быть идентичный селектор и корпус. Проверить коробку передач можно только во время движения автомобиля. Каждый тип агрегата имеет свои особенности работы.

Основная цель роботизированной трансмиссии — максимально облегчить управление автомобилем. Водителю не нужно самостоятельно переключать передачи – эту работу выполняет блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию.На сегодняшний день робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.

Принцип работы роботизированной коробки передач

Роботизированная коробка передач может переключаться на следующую скорость автоматически или полуавтоматически. В первом случае микропроцессорный блок получает сигналы от датчиков, на основании которых срабатывает запрограммированный производителем алгоритм.

Большинство коробок передач оснащены ручным селектором.При этом скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать о моменте включения повышенной или пониженной передачи. Аналогичный принцип имеют некоторые автоматические коробки передач типа Tiptronic.

Чтобы увеличить или уменьшить скорость, водитель перемещает рычаг селектора в сторону + или в сторону -. Благодаря этому варианту некоторые люди называют эту трансмиссию секвентальной или секвентальной.

Роботизированная коробка работает по следующей схеме:

  1. Водитель нажимает на тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
  2. Сигнал с блока поступает на блок управления коробкой;
  3. В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому будет работать блок;
  4. В процессе движения датчики посылают в «мозг робота» сигналы о скорости движения транспортного средства, о загрузке силового агрегата, а также о текущем режиме коробки передач;
  5. Как только показатели перестают соответствовать установленной с завода программе, блок управления дает команду на переключение на другую передачу.Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.

При управлении автомобилем с механикой водитель должен чувствовать свое транспортное средство, чтобы определить момент, когда нужно переключиться на другую скорость. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг переключения передач в нужное положение. Вместо этого это делает микропроцессор.

Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и подбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки.Чтобы электроника могла переключать передачи, трансмиссия имеет гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики устанавливается электропривод или сервопривод, который включает/отключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с коробкой-автоматом — сцепление расположено не там, где его находится в МКПП, а именно возле маховика, но в самом корпусе коробки передач).

При подаче блоком управления сигнала о том, что пора переключаться на другую скорость, первым включается первый электрический (или гидромеханический) сервопривод.Он отключает фрикционные поверхности сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни в механизме в нужное положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому у машины с роботизированной трансмиссией нет педали сцепления.

Многие коробки переключения передач имеют принудительное положение передач. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или более низкую скорость.

Устройство роботизированной коробки передач

На сегодняшний день существует несколько типов роботизированных коробок передач для легковых автомобилей. В некоторых приводах они могут отличаться друг от друга, но основные детали остаются идентичными.

Вот узлы входящие в коробку передач:

  1. Сцепление. В зависимости от производителя и модификации узла это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько однотипных дисков. Чаще всего эти элементы находятся в охлаждающей жидкости, которая стабилизирует работу агрегата, не допуская его перегрева.Преселективный или двойной вариант считается более эффективным. В этой модификации, пока включена одна передача, второй набор готовится включить следующую скорость.
  2. Основная часть — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные собственные разработки. Например, робот от марки Mercedes (Speedshift) — это внутри АКПП 7G-Tronic. Отличие агрегатов только в том, что вместо гидротрансформатора используется сцепление с несколькими фрикционными дисками.Аналогичный подход у BMW. Его коробка передач SMG основана на шестиступенчатой ​​механической коробке передач.
  3. Сцепление и привод коробки передач. Есть два варианта – с электроприводом или гидромеханическим аналогом. В первом случае сцепление выжимается электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с клапанами ЭМ. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не требует поддержания постоянного давления в магистрали, от чего работает электрогидравлический тип.Гидравлический робот значительно быстрее переходит на следующий этап (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). На бюджетные автомобили в основном устанавливается электрическая коробка передач, а на премиальные спорткары – гидромеханическая, так как в них крайне важна скорость переключения передач без прерывания подачи питания на карданный вал.
  4. Датчик. Таких деталей в роботе очень много. Они контролируют множество различных параметров трансмиссии, например, положение вилок, обороты входного и выходного валов, в каком положении блокируется селектор, температура охлаждающей жидкости и т.д.Вся эта информация подается на устройство управления механизмом.
  5. ЭБУ представляет собой микропроцессорный блок, в который запрограммированы разные алгоритмы с разными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключается к основному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к электронным системам блокировки колес (ABS или ESP).
  6. Приводы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.

Особенности работы РКПП

Для плавного запуска автомобиля водитель должен правильно пользоваться педалью сцепления.После того, как он включил первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Как только водитель почувствует зацепление дисков, отпуская педаль, он может увеличить обороты двигателя, чтобы автомобиль не заглох. Так работает механика.

Идентичный процесс происходит в роботизированном аналоге. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только перевести переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет движение в соответствии с настройками блока управления.

Простейшая модификация с одним сцеплением работает так же, как классическая механика. Однако при этом наблюдается наличие одной проблемы – электроника не фиксирует обратную связь со сцеплением. Если человек способен определить, насколько плавно нужно отпускать педаль в конкретном случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками.

Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — при переключении передачи сцепление будет в разомкнутом состоянии.Это будет означать разрыв потока крутящего момента, из-за чего машина начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше соответствует включенной передаче, возникает небольшой рывок.

Инновационным решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.

Особенности роботизированной коробки передач DSG

Аббревиатура расшифровывается как коробка передач прямого переключения.По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси машины. Каждый механизм имеет свою муфту.

Главной особенностью этой модификации является преселективный режим. То есть, пока работает первый вал с включенной передачей, электроника уже подключает соответствующие шестерни (при разгоне повышать передачу, при торможении — понижать) второго вала. Главный привод должен только отключить одну муфту и подключить другую.Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочая муфта размыкается, и тут же подключается вторая с уже зацепленными шестернями.

Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первая разработка преселективной модификации появилась в 80-х годах прошлого века. Правда, потом роботы с двойным сцеплением стали устанавливать на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеет скорость и точность переключения передач.

Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычного строения основных элементов (за основу производитель может взять любой готовый механический аналог) такая коробка будет дешевле в продаже. Этот же фактор влияет и на обслуживание агрегата – механика надежнее и проще в ремонте.

Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции.Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают увеличение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.

Инженеры концерна VAG разработали два варианта трансмиссии DSG. Один из них помечен цифрой 6, а другой цифрой 7, что соответствует количеству ступенек в рамке. Также шестиступенчатый автомат использует мокрое сцепление, а семиступенчатый аналог – сухое. Более подробно о плюсах и минусах коробки DSG, а также чем еще модель DSG 6 отличается от седьмой модификации, описано в отдельной статье .

Достоинства и недостатки

Рассматриваемый тип трансмиссии имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:

  • Такую трансмиссию можно использовать в паре с силовым агрегатом практически любой мощности;
  • По сравнению с вариатором и автоматом, роботизированная версия дешевле, хотя это довольно инновационная разработка;
  • Роботы надежнее других АКПП;
  • За счет внутреннего сходства с механикой проще найти специалиста, который возьмется за ремонт агрегата;
  • Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
  • За счет повышения эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.

Несмотря на явные преимущества перед другими АКПП, у робота есть несколько существенных недостатков:

  • Если автомобиль оснащен однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут ощутимые рывки, как будто водитель резко бросает педаль сцепления на механику.
  • Чаще всего в блоке выходят из строя сцепление (меньше плавность включения) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как они имеют небольшой рабочий ресурс (около 100 тысяч километров).Сервоприводы редко можно отремонтировать, а новый механизм стоит дорого.
  • Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень мал — около 60 тысяч. При этом примерно на половине ресурса необходимо осуществлять «подключение» коробки по условию поверхности трения деталей.
  • Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась более надежной за счет меньшего времени переключения скоростей (благодаря этому машина не так сильно тормозит).Несмотря на это, адгезия у них все же страдает.

Принимая во внимание перечисленные факторы, можно сделать вывод: по надежности и сроку службы механике пока нет равных. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбрать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь ). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.

В завершение предлагаем небольшое видео-сравнение основных видов трансмиссий — их плюсы и минусы:

Вопросы и ответы:

Чем отличается автомат от робота? АКПП работает за счет гидротрансформатора (жесткой связи с маховиком через сцепление нет), а робот аналогичен механике, только скорости переключаются автоматически.

Как переключать передачи на роботизированной коробке? Принцип управления роботом идентичен управлению автоматом: нужный режим выбирается на селекторе, а обороты двигателя регулируются педалью газа. Скорости переключатся сами.

Сколько педалей в машине с роботом? Хотя робот конструктивно похож на механику, сцепление автоматически отключается от маховика, поэтому у автомобиля с роботизированной трансмиссией две педали (газа и тормоза).

Как правильно парковать машину с коробкой-роботом? Европейская модель должна быть припаркована в режиме A или на задней передаче. Если машина американская, то на селекторе есть режим P.

ПОХОЖИЕ ИЗДЕЛИЯ

Шестерни — робототехника

Шестерни используются для передачи движения. Они сильно различаются по конфигурации и используются для самых разных целей. Основная предпосылка состоит в том, что входная шестерня (ведомая шестерня) имеет заданное количество зубьев, а выходная шестерня имеет заданное количество зубьев.Соотношение между этими двумя шестернями можно использовать для определения крутящего момента и скорости выходной шестерни, если известно входное значение ведомой шестерни.

Крутящий момент против скорости

Скорость и крутящий момент обратно пропорциональны. Радиус шестерни прямо пропорционален ее крутящему моменту.

Speed ​​ = ( Dews Gear / Выходная передача ) * скорость ввода
крутящий момент = ( Exputed Gear / Rep ввода ) *
крутящий момент = A * RADIUS
RADIUS RADIUS 1 / RADIUS GEAR 1 = RADIUS RED 2 / RADIUS GEAD 2

Пример

Пример будет иметь большое значение.Если бы двигатель был прикреплен к прямозубой шестерне с 10 зубьями, которая вращалась бы со скоростью 100 об/мин с крутящим моментом 1 дюйм/фунт и радиусом 1 дюйм. И вы соединяете прямозубую шестерню с 20 зубьями с шестерней с 10 зубьями. Выходная мощность шестерни с 20 зубьями будет составлять 50 об/мин при 2 дюйм/фунт. крутящего момента и 2 по радиусу.

Speed ​​
: (10/20) * 100 = 50 об / мин
крутящий момент
: (20/10) * 1 = 2 в / lb
Radius : (2 * 1) / 1 = 2 дюйма

Цилиндрические шестерни

Наиболее распространенными и простыми передачами являются прямозубые.Прямозубые шестерни используются для передачи вращательного усилия (скорости и крутящего момента) на другую шестерню или рейку (плоская шестерня). Цилиндрические шестерни изготавливаются из многих материалов, с различными ступицами и шагом. Ступицы — это центральная часть шестерни, используемая для крепления шестерни к ее валу. Диаметральный шаг — это количество зубьев на дюйм шестерни. Это легко визуализировать с реечной передачей ниже. Если бы шаг был 24, то в 1 дюйме было бы 24 зубца рейки (если бы он не был метрическим, то 24 зубца на сантиметр).

Планетарные передачи

Планетарные или планетарные передачи состоят из зубчатого венца, одной или нескольких внешних шестерен (сателлитных шестерен), вращающихся вокруг центральной шестерни (солнечной шестерни). Обычно зубчатый венец крепится к рычагу или приводу. Но любая из трех передач может быть стационарной, что позволяет использовать множество различных конфигураций. Основным преимуществом этого механизма зубчатой ​​передачи является значительное уменьшение на небольшом пространстве по сравнению со стандартными прямозубыми зубчатыми колесами.

Конические шестерни

Конические шестерни очень похожи на прямозубые, за исключением того, что они предназначены для передачи вращения посредством поступательного перемещения на 90 градусов.Конические шестерни облегчают переход на 90 градусов, но для этого требуется прочная коробка передач. Скорость и крутящий момент в конической передаче обрабатываются так же, как и в прямозубой.

Червячные передачи

Червячные передачи также используются для передачи вращательного усилия через 90-градусный переход. Червячные передачи не имеют обратного хода. Это означает, что независимо от того, какая сила приложена к большой цилиндрической шестерне, ведомая червячная передача не будет двигаться. Червячные передачи, как правило, имеют очень высокое соотношение между входом и выходом.Ведомая шестерня представляет собой спираль, которая перемещает выходную шестерню на 1 зуб за каждый оборот входной. Если бы выходная шестерня имела 30 зубьев, то отношение было бы 30 к 1. Вы можете использовать это отношение в уравнениях крутящего момента и скорости в секции цилиндрической шестерни.

Ходовые винты

Ходовые винты представляют собой длинный винт с гайкой, используемый для линейного перемещения. Ходовой винт имеет большое механическое преимущество, низкий КПД (50%), большую грузоподъемность, точное и точное линейное движение, и большинство из них не имеют обратного хода.Высокое трение обычно требует смазки и имеет тенденцию к перегреву или разрушению при длительном непрерывном движении.

Шарико-винтовые пары

Шарико-винтовые пары в основном представляют собой ходовой винт с подшипниками в «гайке», используемый для линейного перемещения. Шарико-винтовая передача имеет большое механическое преимущество, высокий КПД (90%), большую грузоподъемность, точное и точное линейное движение, и большинство из них имеют обратный ход. Шарико-винтовые пары более дорогие, но обычно могут окупиться в долгосрочной перспективе благодаря более длительному сроку службы и меньшему обслуживанию.

Промежуточные шестерни

Промежуточные шестерни не влияют на передаточное число. Промежуточные шестерни используются для изменения расстояния между редукторами или для изменения направления вращения. Шестерня в центре является промежуточной шестерней и не влияет на соотношение между шестернями слева и справа.

Составные прямозубые шестерни

Составные прямозубые шестерни — это прямозубые шестерни с двумя наборами зубьев, используемые для увеличения передаточных чисел. На рисунках ниже показано расположение. Чтобы найти передаточное отношение, вам нужно найти передаточные числа между двумя механизмами цилиндрических зубчатых колес и перемножить их.Зеленая шестерня представляет составную шестерню.

от 10 до 40 зубьев = 1/4 скорости

Затем снова от 10 до 40 зубьев = 1/4 скорости

Окончательное соотношение: 1/4 x 1/4 = 1/8 x скорость

А или 8/1 х крутящий момент

Как определить редукторы для систем управления движением

Редукторы можно использовать для точной настройки рабочих характеристик оси движения. Их чаще всего считают множителями крутящего момента, но на самом деле они выполняют несколько других функций, включая согласование скорости, уменьшение инерции и увеличение разрешения.Правильный выбор редуктора для серводвигателя или шагового двигателя включает в себя учет параметров машины, требований применения, условий окружающей среды, механических факторов и, конечно же, бюджета. Здесь мы рассмотрим процесс расчета и выбора редуктора для сервопривода или шагового двигателя с прицелом на достижение требуемой производительности по цене, которая не сломит банк.

Зачем использовать коробки передач?

Зубчатая передача может играть несколько ролей в системах движения.Начнем с рассмотрения передаточного числа G, , которое определяется как:

 

G = D 2 / D 1

Если мы присоединим двигатель с крутящим моментом t 1 и входной скоростью w 1 , то выход редуктора будет

т 2 = т 1 Г

с 2 = с 1 / N

Другими словами, коробка передач действует как усилитель крутящего момента и редуктор.Увеличение крутящего момента позволяет управлять системой с двигателем гораздо меньшего размера, экономя деньги и пространство.

В некоторых случаях роль редуктора как редуктора скорости так же важна, как и его функция мультипликатора крутящего момента. Рост кристаллов, например, требует постепенного подъема були из барабана, содержащего расплав. Чтобы кристалл оставался как можно более круглым, гладким и однородным, всю сборку нужно вращать очень постепенно, со скоростью 15° в час.

Сервосистема обеспечивает жесткий контроль угловой скорости, но обычно серводвигатели не работают хорошо или создают большой крутящий момент на малых скоростях. Добавление редуктора позволяет серводвигателю работать с оптимальной скоростью с точки зрения управления, при этом создавая небольшой крутящий момент, который увеличивается до требуемых уровней за счет передаточного отношения.

Редукторы

также очень полезны для согласования инерции. Недостаточно, чтобы двигатель мог запустить нагрузку; он также должен контролировать и замедлять его.Если инерция нагрузки намного выше, чем у двигателя, ось не сможет позиционировать нагрузку в нужном месте и за требуемое время, что повлияет на производительность. Здесь коробка передач может помочь.

Увеличивая крутящий момент двигателя, редуктор также эффективно масштабирует способность двигателя управлять нагрузкой. Инерция, отраженная от нагрузки, Дж R масштабируется передаточным числом как:

J R = J L / G 2 + J G

, где J G — инерция редуктора.

Коробка передач масштабирует отраженную инерцию обратно пропорционально квадрату передаточного числа. Это свойство позволяет меньшему двигателю эффективно управлять большей нагрузкой. Этот подход экономит деньги, уменьшает размер и повышает производительность. Однако важно помнить, что коробка передач вносит свой вклад в общую инерцию.

Передаточное число также увеличивает разрешающую способность шагового двигателя. «Шаги уменьшаются непосредственно за счет передаточного числа редукторов», — говорит Брайен Шири, технический директор CGI Gear (Карсон-Сити, Невада).«У вас есть разрешение, которое намного лучше на выходном валу в редукторе».

Другим менее ценным преимуществом редукторов является то, что они могут снизить шум при работе в сервосистемах. «Существует ошибочное мнение, что серворедукторы громкие, — говорит Джо Шнайдер, руководитель группы разработки приложений в Wittenstein (Бартлетт, Иллинойс). «Тем не менее, двигатель сам создает много этого шума. Особенно когда он работает с более высокой нагрузкой, вы начинаете слышать шум обмотки. Если коробка передач имеет правильный размер, шум снижается, потому что вы не так сильно нагружаете двигатель.Коробка передач работает».

Коробки передач

требуют некоторых компромиссов. Они увеличивают размер и вес системы, хотя это может быть в некоторой степени компенсировано сопутствующим уменьшением размера двигателя. Они увеличивают стоимость, хотя комбинация двигатель/редуктор может быть дешевле, чем более крупный двигатель. В любом случае редукторы усложняют систему и создают точки отказа. Они увеличивают задачи обслуживания и мониторинга. Последние проблемы можно в значительной степени смягчить, правильно указав редуктор для приложения.Давайте посмотрим, как это сделать.

Сбор требований к заявке

Выбор редуктора для системы управления перемещением требует гораздо большего, чем просто данные о крутящем моменте или скорости. Прежде чем искать в Интернете или звонить по телефону, чтобы позвонить поставщику, соберите подробное описание приложения с максимально возможной технической информацией.

Ключевые параметры включают:

  • Инерция нагрузки: Воспользуйтесь преимуществами навыков вашего поставщика.Большинство производителей предлагают программное обеспечение для определения размеров, некоторые из которых весьма сложны. Работайте с инженерами по приложениям, отправляя им визуализацию вашей системы в САПР и любую другую доступную информацию.
  • Профиль движения: Детализация полного профиля движения, включая время ускорения ( t акк ), время непрерывной работы ( t продолжение ), время торможения ( t dec ) и время задержки ( т выжидать ).С их помощью можно определить:
  • Максимальная непрерывная скорость (N co n t ): Рассчитайте максимальную непрерывную скорость, необходимую для цикла движения, поскольку она будет использоваться для определения передаточного отношения.
  • Рабочий цикл: Определяет количество времени в каждом цикле, затраченном на перемещение, а не на проживание. Его можно использовать для определения типа происходящего движения, что поможет определить масштабные коэффициенты, используемые в процессе определения размера.
  • Компоновка: Хотя большинство приложений могут обслуживаться несколькими типами редукторов, конфигурации и ограничения по пространству для некоторых приложений требуют определенных форм-факторов; например, прямоугольный редуктор в системе рулевого управления AGV.
  • Экологические проблемы: К ним относятся температура, давление, влажность, загрязнение и т. д.

Определение крутящего момента

Приведенные выше параметры можно использовать для расчета:

  • Ускоряющий момент ( T в соответствии с )
  • Непрерывный крутящий момент ( T продолжение )
  • Момент торможения ( T dec )
  • Момент выдержки ( T выдержка )

Мы будем использовать эти два набора данных для определения среднекубического выходного крутящего момента и использовать его для расчета передаточного отношения, необходимого для приложения.

Коробке передач недостаточно крутящего момента, чтобы управлять нагрузкой. Он также должен соответствовать требованиям срока службы приложения. Усталость материала является одним из наиболее распространенных видов отказа редукторов. Для редуктора неправильного размера повторяющиеся нагрузки могут привести к поломке и деформации зубьев или к дефектам подшипников. Оборудование работает неэффективно и преждевременно (а иногда и катастрофически) выходит из строя. Чтобы свести к минимуму эти проблемы, производители используют стресс-тесты для определения предела прочности при растяжении (точка разрушения), предела текучести (точка необратимого повреждения) и предела выносливости (максимальное напряжение, которое может быть приложено в течение неограниченного количества циклов без повреждения) материала редуктора.Эти данные служат основой для номинальных характеристик коробки передач.

Определенные условия, такие как интенсивная эксплуатация, высокие ударные нагрузки и экстремальные температуры, могут усилить нагрузку на коробку передач. В результате при определенных обстоятельствах (например, с учетом коэффициента эксплуатации и коэффициента применения) номинальные характеристики редукторов снижаются. Это происходит чаще для осей с непрерывным режимом работы, чем для систем с повторно-кратковременным режимом работы, но иногда этот метод все же применяется.

Определение размера редуктора для одной оси в простой конфигурации может быть простым, но для сложных многоосевых систем этот процесс в спешке усложняется.Здесь мы рассмотрим основы.

Начните с определения рабочего цикла D , чтобы убедиться, что система работает прерывисто. Мы определяем рабочий цикл как

Движение считается прерывистым, если рабочий цикл меньше 60% и сумма t акк , t прод , t dec меньше 20 минут. Редукторы для прерывистого применения обычно не требуют снижения номинальных характеристик для устранения тепловых факторов, потому что характер движения «старт-стоп» дает время для рассеивания тепла в каждом цикле.

Движение считается непрерывным, если рабочий цикл составляет 60 % или больше. Эти системы должны быть снижены, чтобы компенсировать накопление тепла.

Вычислить кубический среднеквадратичный выходной крутящий момент (T означает ):

Просмотрите потенциальные редукторы и найдите тот, который может обеспечить следующие характеристики:

T среднее T номр

t в соотв. и t dec t в соотв.

, где T номр номинальный крутящий момент и номинальное ускорение.

 

Расчет максимально допустимого передаточного числа G макс. с использованием

G макс. = N макс. / N продолжение

, где N maxr — максимальная номинальная входная скорость для редуктора-кандидата.

Мы можем рассчитать среднюю входную скорость N среднюю и максимальную входную скорость N макси , используя

N макси = G N продолжение

Дважды проверьте, что все рабочие скорости и ускорения находятся в пределах номинальных скоростей и ускорений.Кроме того, редукторы для серво/шаговых осей, работающих с непрерывным или прерывистым движением, должны быть снижены на температурный коэффициент K T и/или коэффициент ударной нагрузки K S , как показано в таблице ниже 1 :

Таблица 1: Рекомендации по снижению номинальных характеристик для непрерывного и прерывистого движения

 

Непрерывное движение

Прерывистое движение

Коэффициент выбора

К Т , К С

К С

Рассчитать

T среднее K T K S

T среднее K S

Подтвердить

T номр > T среднее K T K S

T номр > T среднее K S

Предоставлено Parker Bayside

Также важно определить момент остановки E и убедиться, что коробка передач может его выдержать.Немедленная остановка может привести к столкновению зубов и, в худшем случае, к их поломке. «Вы должны принять во внимание аварию или аварийную ситуацию», — говорит Джейсон Хейл, инженер по продажам в Nabtesco Motion Control (Фармингтон-Хиллз, Мичиган). «Может ли коробка передач справиться с грузом, движущимся с нужной вам скоростью, а затем остановиться в любой момент? Или это повредит коробку передач? Вам нужно увеличить размер? Сейчас самое время это проверить».

Подтвердите, что редуктор выдерживает соответствующие нагрузки.Убедитесь, что операторы понимают, что эту функцию следует использовать только в аварийной ситуации, а не в качестве стопорного механизма во время нормальной работы.

Каковы механические соображения?

Следующим шагом является проверка механической конструкции, чтобы убедиться, что двигатель и редуктор правильно поддерживаются. Может возникнуть соблазн установить двигатель на редуктор вместо того, чтобы изолировать радиальные и осевые нагрузки с помощью внешней опоры подшипника. Это может обеспечить кратковременную экономию, но, скорее всего, приведет к преждевременному выходу из строя редуктора.

В некоторых случаях моментная нагрузка может быть приложена приводом, таким как ремень и шкив или зубчатая рейка. «Эти типы применения создают заметную боковую нагрузку на выходной вал редуктора», — говорит Шири. «Если вы полагаетесь на подшипники редуктора, чтобы выдержать это, то вам, безусловно, нужно подобрать размер редуктора так, чтобы он мог выдерживать эту нагрузку. Это может быть причиной увеличения размера редуктора, даже если он не требует большого крутящего момента».

Как правило, размеры корпуса двигателя и редуктора должны совпадать.Попытка установить двигатель с рамой 75 на редуктор с рамой 34 приведет к возникновению опасной моментной нагрузки на переднюю поверхность редуктора, тем более что узлы обычно крепятся четырьмя болтами.

 

Учитывать требования к точности

Хотя каждое приложение отличается, в системах управления движением обычно используются прямозубые, червячные, планетарные передачи или один из других более сложных высокопроизводительных редукторов.

«Для подавляющего большинства наших приложений мы используем серводвигатели или шаговые двигатели, — говорит Уолли Логан, вице-президент по проектированию компании Motion Solutions (Алиса Вьехо, Калифорния).«Для шаговых двигателей мы обычно сначала используем цилиндрический редуктор, а затем, если необходимо, переходим на планетарный редуктор. Для сервоприложений мы обычно пойдем другим путем. Обычно мы используем планетарный редуктор, и по какой-то причине мы не можем использовать цилиндрический редуктор. Для очень высокотехнологичных приложений или приложений с жесткими ограничениями по компоновке мы иногда используем редукторы с гармоническим приводом».

Шестерням необходим некоторый конечный зазор между зубьями соответствующих шестерен, чтобы смазка могла проникать между ними.Когда входной вал или шестерня начинают вращаться, фактическое движение выходного вала или шестерни не может произойти до тех пор, пока не будет заполнен этот зазор. В результате каждая стандартная коробка передач имеет некоторую конечную величину люфта, который является основной причиной потери движения.

Планетарная коробка передач

in Applications: Torque, Speed, Force от WITTENSTEIN в Северной Америке на Vimeo.

Величина люфта зависит от профиля зуба, конструкции редуктора и качества изготовления.Цилиндрические шестерни, которые являются линейными и контактируют по всей длине зубьев шестерни одновременно, требуют наибольшего зазора и имеют наибольший люфт. Косозубые зубчатые колеса, в которых зубья имеют спиральный профиль по всей своей длине, так что процесс зацепления происходит более плавно, демонстрируют меньшие уровни люфта.

Что касается конструкции редуктора, планетарные редукторы имеют очень хорошие характеристики люфта. Планетарный редуктор состоит из центральной солнечной шестерни, окруженной тремя или более вращающимися «планетарными» шестернями, окруженными зубчатым венцом (см.Увеличенная площадь контакта повышает устойчивость. Высококачественные планетарные редукторы могут достигать люфта порядка угловых минут. Они очень эффективны и обеспечивают хороший уровень передачи мощности. Все эти факторы делают их чрезвычайно популярными для использования с сервоприводами, сервоприводами и шаговыми двигателями.

Принципы проектирования планетарных редукторов от WITTENSTEIN в Северной Америке на Vimeo.

Следующим шагом вверх по лестнице производительности является циклоидальный редуктор.Циклоидные редукторы построены вокруг пары расположенных бок о бок эллиптических пластин, окруженных зубчатым венцом. Пластины вращаются по циклоидальной траектории, чередуясь, так что одна из пластин все время находится в зацеплении с зубчатым венцом. В результате эти редукторы демонстрируют люфт от 0,3 до 0,5 угловых минут при испытании при полной нагрузке.

Циклоидные редукторы лучше всего подходят для приложений с высокими нагрузками и жесткими требованиями к позиционированию, таких как системы управления спутниковой антенной или делительные столы для роботизированной сварки.В частности, в случае индексных столов циклоидальные редукторы имеют преимущества. Червячные передачи, например, настроены на опережение на заданное число градусов на индекс, определяемое количеством пусков червячной передачи. Конструкция циклоидального редуктора обеспечивает непрерывное позиционирование.

Для высокопроизводительных приложений, требующих высокого крутящего момента в наименьшем и легком корпусе, Logan указывает на гармонические приводы. «Определенно, для их использования требуется немного больше инженерных разработок, особенно если вы собираетесь спроектировать механизм для индивидуального применения, а не просто использовать готовый редуктор», — говорит Логан.«Есть также гармонические редукторы, в которых двигатель с прямым приводом приводит в движение гармонический редуктор, и все это в одном корпусе. Мы разрабатываем некоторые из них здесь, и они довольно невероятны. Вы можете получить огромный крутящий момент из очень маленького пакета». Он указывает на применение поворотного стола для производства электроники в качестве примера сочетания высокой точности и высокой инерции.

Обязательно проконсультируйтесь с потенциальными поставщиками, чтобы узнать, как они измеряют люфт.Некоторые компании рассчитывают теоретически, в то время как другие фактически проводят испытания, чтобы подтвердить производительность.

План повышения эффективности

Эффективность редуктора всегда важна в реальных приложениях. Неэффективные редукторы рассеивают энергию и выделяют тепло, которым необходимо управлять. Наиболее распространенные редукторы, используемые в управлении движением, перечислены в порядке возрастания эффективности: прямозубые, косозубые, червячные и планетарные редукторы (см. рис. 1).В частности, КПД червячных редукторов может достигать 50%.

Низкая эффективность не всегда является минусом. В определенных обстоятельствах прямоугольная червячная передача может использоваться в качестве экономичного тормоза с отключением питания. «Прямоугольные червячные передачи самоблокируются при передаточном отношении выше 60:1, поэтому некоторые люди используют прямоугольные червячные редукторы, потому что, когда машина выключена, редуктор предотвращает вращение вала», — говорит Мэтт Хэнсон, генеральный менеджер по промышленным рынкам. в Bison Gear & Engineering (ул.Чарльз, Иллинойс).

В приложениях с прямым углом, требующих высокой эффективности, обычно требуется гипоидная передача. «В этих типах редукторов используются термообработанные и отшлифованные гипоидные передачи (эффективность 85%), которые обеспечивают бесшумную и надежную передачу», — добавляет Хэнсон.

Эффективность коробки передач зависит от скорости, производство

Рис. 1. В червячной передаче червячная передача (вверху) вращается, вращая колесо.Червячные передачи эффективны, но, как правило, имеют низкий КПД.

соотношение и нагрузка. Редуктор, работающий без нагрузки, даст хорошие цифры, но они не будут иметь значения в реальном контексте. Еще раз, обязательно спросите поставщика, как он измеряет эффективность.

Определите правильный форм-фактор

Производительность важна, но коробка передач должна вписываться в систему. Есть ли ограничения по размеру и весу? Требует ли компоновка специальных конструкций, таких как прямоугольные редукторы, а не линейные редукторы? Нужен ли системе фаланговый выход для правильной сборки или она должна быть на валу? Инженеры-конструкторы также имеют широкий выбор редукторов с полым отверстием, доступных в различных стилях, чтобы обеспечить пути для кабелей и оптоволокна.Эти конструкции особенно полезны для робототехники.

Форм-факторы

в первую очередь считаются вопросом удобства, но они также влияют на производительность. Прямоугольная коробка передач не может передавать мощность так же эффективно, как рядная конструкция. Применения с высоким крутящим моментом выигрывают от фланцевых креплений. Тем не менее, при тщательной спецификации и установке фланцевые и врезные конструкции могут работать одинаково хорошо.

Не забывайте об охране окружающей среды

Системы управления движением работают в самых разных условиях: от чистых помещений до линий розлива сиропов и лесопилок.При выборе редуктора всегда следует учитывать условия окружающей среды. Редукторам, которые будут работать в гигиенических условиях, вероятно, потребуются кожухи со степенью защиты IP и антикоррозийные покрытия. Для устройств, предназначенных для чистых помещений, потребуются специальные смазки и уплотнения. Обязательно поднимайте эти факторы во время переговоров с поставщиками.

Как насчет бюджета?

За исключением некоторых аэрокосмических и военных приложений, каждый проект имеет бюджетные реалии.Выбор коробки передач обеспечивает еще одну степень свободы для достижения целей производительности при соблюдении бюджета.

Для многих недорогих приложений конструкторы выбирают более дешевые версии стандартных редукторов управления движением. «Обычно в приложениях с шаговыми двигателями вы, как правило, смотрите на стоимость [как на главную проблему]», — говорит Логан. «Ограниченный бюджет — вот почему мы в первую очередь будем использовать шаговый двигатель, чтобы сразу сузить наш выбор до дешевого планетарного редуктора или недорогого прямозубого редуктора.

Червячные редукторы

, как правило, имеют довольно высокие передаточные числа, обеспечивая значительное увеличение крутящего момента при довольно небольшом размере. Были и другие преимущества. «Червячные редукторы, как правило, довольно тихие», — говорит Логан, указывая на проект по созданию койки для лечебного аппарата. «Мы начали с планетарной коробки передач с относительно высоким передаточным числом. При относительно высоких оборотах двигателя, которые нам приходилось использовать, коробка передач была довольно шумной. Мы перешли на червячный редуктор и шума стало намного меньше.Несмотря на то, что коробка передач, вероятно, немного менее эффективна, для нас компромисс заключался в меньшем шуме от коробки передач с таким же высоким передаточным числом».

Редукторы

являются важными инструментами в арсенале OEM-производителей. Их можно использовать как умножители крутящего момента, редукторы скорости, устройства согласования инерции или даже инструменты для увеличения разрешения. При правильном выборе, установке и обслуживании редуктор может работать десятилетиями без вмешательства. «Мы постоянно получаем редукторы, которые были установлены в 90-х годах, — говорит Шнайдер.«Мы видим это до тех пор, пока размер редуктора подобран правильно».

Ссылки

  1. Прецизионные редукторы и мотор-редукторы для управления движением, Bayside Motion Group.
  2. http://www.parkermotion.com/literature/precision_cd/CD-EM/daedal/cat/english/Gearheads.pdf

Робот Harmonic Drive, робот с планетарной коробкой передач, робот-редуктор

Почему роботы используют гармонический редуктор, а не обычный редуктор? Потому что робот требует небольшого размера и высокой точности.Только гармонический редуктор может обеспечить высокую точность, малый зазор, большой коэффициент замедления и малый размер. В соответствии с потребностями гибкости малых и средних роботов гармонические и планетарные редукторы роботов обычно используются на шарнирах роботов.

Что такое коробка передач в роботе?

Редукторы роботов являются частью шарниров манипуляторов роботов. Шарниры обеспечивают маневренность, а редукторы определяют скорость и направление движения. Они являются связующим звеном между двигателем, который обеспечивает приводную энергию, и компонентом машины, задачей которого является выполнение запланированного движения.

Как работает коробка передач робота?

Передаточное отношение редуктора гармонического привода больше, чем у обычного редуктора. Поскольку количество зубьев зацепления велико, его грузоподъемность и передача очень высоки; диапазон мощности от нескольких ватт до нескольких десятков киловатт, при этом он не оказывает воздействия и шума; Гармонический редуктор может создать пространственный механизм для передачи движения и мощности, такой как герметизация устройств замедления передачи гармоник, и приводит в действие пространственные механизмы, работающие в вакууме, коррозии и других вредных средах; в дополнение к этому также можно использовать гармоническую передачу. Реализовать высокоскоростное движение, такое как ручные генераторы, ветряные турбины, и удобную реализацию дифференциальной передачи.

Конструкция коробки передач робота

От 60% до 70% вращающихся соединений робота используют гармонические шестерни. Механизм гармонической зубчатой ​​передачи состоит из трех основных частей: жесткой шестерни, генератора гармоник и гибкой шестерни. При работе жесткая шестерня установлена ​​неподвижно, каждый зуб равномерно распределен по окружности, а гибкая шестерня с внешней формой зуба вращается вдоль внутренних зубьев жесткой шестерни. Гибкая шестерня имеет на два зуба меньше, чем жесткая, поэтому гибкая шестерня поворачивается на соответствующий угол двух зубьев в противоположном направлении за каждый оборот жесткой шестерни.Генератор гармоник имеет эллиптический профиль, и шарики, установленные на генераторе гармоник, используются для поддержки гибкой шестерни, а генератор гармоник приводит гибкую шестерню во вращение и придает ей пластическую форму. При вращении только несколько зубьев эллиптического конца гибкой шестерни входят в зацепление с жесткой шестерней. Только так гибкая шестерня может свободно поворачиваться на определенный угол относительно жесткой шестерни.

Редуктор манипулятора робота

Характеристики планетарных редукторов и гармонических приводов для роботов Laifual в робототехнике

Являясь профессиональным производителем планетарных редукторов для роботов, наши редукторы с гармоническим и планетарным приводом обладают такими преимуществами, как легкий вес, свободный зазор между шестернями и высокий крутящий момент. , и т.д.Они могут широко использоваться в промышленных роботах, имитационных роботах, устройствах для производства полупроводниковых жидких кристаллов, фотогальваническом оборудовании, оптических приборах, прецизионных станках и других роботизированных передовых областях.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами!

Основы редуктора: люфт против холостого хода

Значение точности управления положением двигателей зависит от применения. Для AGV на ферме с колесами, приводимыми в движение двигателем постоянного тока, точность управления положением, вероятно, не так важна, как для хирургического робота, где надрезы контролируются серводвигателями или шаговыми двигателями.

Создав его самостоятельно, мы теперь знаем, как сложно может быть разобраться во всех различных спецификациях и терминологиях каждого производителя. Важно иметь кристально ясное понимание, чтобы впоследствии избежать потенциальной катастрофы.

В сборке двигателя и редуктора «зазор» указан в качестве стандартной спецификации для обозначения механической точности компонента трансмиссии между двигателем и нагрузкой (например, шестерни, ходовые/шариковые винты). Однако некоторые типы зубчатых колес не имеют люфта, поэтому для описания механической точности используется другой термин «потеря движения».

Люфт относится к зазору или зазору между шестернями, находящимися в зацеплении внутри редуктора двигателя. Люфт при кручении измеряется, когда к валу шестерни прикладывается около 2% крутящего момента нагрузки. Обратная реакция необходима по нескольким причинам. Во-первых, производство зубчатых колес не является совершенным на 100%. Производственные допуски, размеры подшипников, термические соображения и другие практические соображения способствуют этой неточности. Другие причины заключаются в том, чтобы оставить место для смазочных материалов, уменьшить трение в шестернях и/или допустить расширение металла.

Редуктор или редуктор используется как для увеличения крутящего момента (и инерционной нагрузки) двигателя, так и для снижения скорости. Он содержит корпус, шестерни, валы и подшипники. Когда шестерни зацепляются друг с другом, между шестернями на самом деле остается крошечный зазор. Это приводит к неточности в приложениях, где важна точность, поскольку грузовой вал потенциально может перемещаться на расстояние зазора. Это будет намного легче понять, взглянув на изображение ниже.

Различные модели имеют различную величину люфта в зависимости от конструкции.Например, прямозубые шестерни имеют наибольший люфт, планетарные редукторы имеют низкий люфт, а гармонические редукторы не имеют люфта. На рынке также предлагается гибридный гармонико-планетарный редуктор.

Вот пример того, как конструкция планетарной передачи минимизирует люфт.

В таблице ниже перечислены большинство наших мотор-редукторов по типу редуктора, характеристикам, крутящему моменту, люфту, основному разрешению и частоте вращения выходного вала.

Почему важен люфт?

Люфт измеряется в градусах или угловых минутах или угловых секундах.Хотя это может показаться очень маленьким значением для двигателя, эта ошибка может увеличиваться с увеличением расстояния в некоторых приложениях, таких как роботы-манипуляторы. На изображении ниже показано, как отклонение отличается от одного конца руки к другому.

Потеря движения — это самое большое отклонение в системе, когда к позиции неоднократно приближаются с противоположного направления, при этом применяется около 5% максимального крутящего момента. Из-за приложенного крутящего момента инженеры часто путают холостой ход с крутильным люфтом.Потеря движения — более широкий термин. Факторами, способствующими потере движения, являются люфт, люфт зубьев, прочность механизма передачи и деформации материала (механические потери на гистерезис). Поскольку гармоническое зубчатое колесо не имеет люфта, потеря хода используется в качестве ориентира для точности зубчатого колеса.

Любые способы устранения люфта?

Это зависит. Простым способом было бы приобрести шаговый двигатель с гармоническим редуктором (без люфта).

СОВЕТ: старый трюк

Посмотрите еще раз на изображение справа.

Как бы вы устранили люфт красного цвета?

Предположим, что верхняя шестерня приводится в движение двигателем, а нижняя шестерня приводит в движение нагрузку. Чтобы избежать красной части на изображении выше, хитрость заключается в том, чтобы верхняя шестерня (и двигатель) вращались по часовой стрелке (противоположно синей стрелке).Пока верхняя шестерня и нижняя шестерня всегда соприкасаются, красная область избегается, а люфт устраняется. Однако это работает только для однонаправленных приложений.

Для двунаправленных приложений хитрость будет заключаться в том, чтобы каждый раз приближаться к целевой позиции с одного и того же направления.

Возьмем, к примеру, простое приложение. Ваш двигатель выполняет возвратно-поступательное движение между 0 и 90 градусами. Однако люфт от двунаправленного движения приводит к тому, что нагрузка останавливается сразу за пределами допуска точности, когда вы возвращаетесь в исходное положение (0 градусов).

В следующий раз выполните те же два движения, но когда вы вернетесь в исходное положение, намеренно пройдите исходное положение немного, остановитесь, затем снова подойдите к нему (с того же направления, что и движение на 90 градусов). Таким образом, двигатель всегда приближается к заданному положению в одном и том же направлении. Люфт устранен. Однако это работает только для приложений, в которых между перемещениями есть дополнительное время задержки.

 

Люфт — это люфт или зазор между зубьями шестерен в редукторах.Другими словами, люфт — это движение вала редуктора, когда вал двигателя зафиксирован. С математической точки зрения это ширина пространства между зацепляющимися шестернями минус ширина одного зуба шестерни.

Потеря движения — это полное смещение, которое происходит в обоих направлениях, когда к выходному валу редуктора прилагается крутящий момент нагрузки, соответствующий примерно 5% от допустимого крутящего момента. Другими словами, потеря движения — это потеря движения на валу шестерни, когда вал двигателя движется, и включает потерю люфта и потери на гистерезис шестерни.

Люфт является компонентом потери движения.

Для применений, требующих максимальной точности управления положением, рекомендуются гармонические редукторы. Если применение допускает небольшой люфт, рекомендуется использовать гармонико-планетарные или планетарные редукторы. Для приложений общего назначения или однонаправленных приложений может быть достаточно прямозубых или конических зубчатых венцов. Конечно, более высокая точность стоит дороже, поэтому решайте с учетом своего бюджета.

Помните, что неточности в управлении движением представляют собой комбинацию всех отдельных компонентов системы.Помимо двигателя и редуктора, необходимо также учитывать точность других компонентов.

Спасибо, что прочитали. Как устранить обратную реакцию? Прокомментируйте, пожалуйста!

 

Как выбрать лучший двигатель для робота с шарнирной рукой

Благодаря множеству деталей и необходимости плавного вращения всех осей роботам с шарнирными руками требуется идеальный привод для приведения в действие их специализированных движений с правильным типом и величиной усилия.Роботы с шарнирными руками часто выполняют не только рутинные задачи, но и выполняют действия, подобные человеческим, в опасных или опасных условиях, поэтому двигатель должен идеально соответствовать этим требованиям. На рынке существует, казалось бы, бесконечный выбор двигателей постоянного тока, шаговых двигателей и серводвигателей, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Если вы ответите на несколько ключевых вопросов, процесс отбора значительно упростится.

Существует несколько факторов, которые следует учитывать при выборе двигателя для приведения в действие робота с роботизированным шарниром

1.Какие типы роботизированных суставов используются? Существует пять типов роботизированных соединений: линейные, ортогональные, вращательные, скручивающие и вращающиеся. Использует ли ваше приложение более простые линейные и ортогональные соединения, более динамичные вращательные, скручивающие или вращающиеся соединения или их комбинацию? Это определит типы движений и связанные с ними нюансы их требований.

2. Насколько допустим шум в приложении? Если ваше приложение будет использоваться на заводе вдали от людей, шум не будет проблемой.Но если он будет использоваться вместе с людьми в течение более короткого периода времени, вы можете предпочесть более тихий двигатель.

3. Какая точность требуется? Когда робот используется для перемещения полок на складе, особой точности не требуется, тогда как при заполнении рецептов права на ошибку нет. Различные двигатели обеспечивают точность по-разному, некоторые из них имеют определенные недостатки; важно знать, какие из них допустимы для вашего продукта.

4. Какой крутящий момент необходим? Крутящий момент может достигаться при различных скоростях и с разной степенью постоянства.Если вам нужен высокий крутящий момент только на определенной скорости, вы можете пожертвовать ненужным крутящим моментом ради других характеристик двигателя.

Теперь давайте рассмотрим три типа электродвигателей, наиболее часто используемых для запуска приложений на типичном роботе с шарнирной рукой — постоянного тока, шагового двигателя и сервопривода — с учетом этих соображений.


Двигатели постоянного тока бывают щеточными и бесщеточными. Принято считать, что бесщеточные двигатели постоянного тока вытеснили щеточные, но щеточные двигатели постоянного тока все еще довольно популярны для некоторых приложений.Коллекторный двигатель постоянного тока имеет КПД около 75–80%, обеспечивает высокий крутящий момент на низких скоростях и прост в управлении, но создает довольно много шума из-за щеток, используемых для вращения оборудования. С другой стороны, бесщеточный двигатель постоянного тока тише, даже более эффективен и может поддерживать постоянный максимальный крутящий момент, но его сложнее контролировать, и иногда для него может потребоваться специальный регулятор. Хотя двигатели постоянного тока обычно обеспечивают низкий крутящий момент, они могут развивать высокие скорости и хорошо подходят для стиральных машин, вентиляторов, дрелей и других машин, требующих постоянного кругового движения.

Всегда есть возможность добавить в систему редуктор для создания большего крутящего момента для роботизированных приложений с использованием роботизированного шарнирного механизма. Имейте в виду, что двигатель и редуктор должны быть рассчитаны на совместную работу, поэтому в этом случае хорошей идеей будет покупка двигателя со встроенным редуктором.

Шаговые двигатели могут управлять точным движением, имеют максимальный крутящий момент на низких скоростях и просты в управлении, что делает их популярными в автоматизации процессов и некоторых других робототехнических устройствах.Однако у них есть несколько недостатков: они шумные и относительно неэффективные, они сильно нагреваются, поскольку постоянно потребляют максимальный ток. Наконец, поскольку они имеют низкие максимальные скорости, они, как известно, пропускают шаги при высоких нагрузках, что может быть критическим недостатком в некоторых приложениях с шарнирным рычагом. Несмотря на эти ограничения, они доказали свою эффективность в машинах для обработки медицинских изображений, 3D-принтерах и камерах видеонаблюдения.

Серводвигатели обеспечивают чрезвычайно точное движение благодаря контуру обратной связи, который улавливает и корректирует несоответствия между фактической и заданной скоростью.Они могут обеспечивать высокий крутящий момент на высоких скоростях и даже выдерживать динамические изменения нагрузки. Кроме того, серводвигатели легкие и эффективные. Недостатки использования серводвигателей включают возможность джиттера, поскольку они реагируют на обратную связь, и их требования к сложной логике управления. Несмотря на эти недостатки, точность, обеспечиваемая серводвигателями, часто делает их хорошим вариантом для робота с шарнирной рукой, сложное движение которого спроектировано так, чтобы соответствовать человеческому!

Ваш робот с шарнирной рукой может выполнять деликатные задачи и требовать от него больших ожиданий, поэтому вам нужен двигатель, который не только приводит в действие вашу систему, но и делает вашего робота максимально подходящим для среды, в которой он работает.При выборе двигателя убедитесь, что вы точно знаете, чего вы пытаетесь достичь, и ранжируете свои приоритеты, что поможет вам сделать разумный компромисс между функциональностью и оптимальной производительностью и пригодностью.

Двигатель постоянного тока и мотор-редуктор постоянного тока Основы

Что такое двигатель постоянного тока?

Двигатель постоянного тока (DC) представляет собой вращающееся электрическое устройство, которое преобразует постоянный ток электрической энергии в механическую энергию. Индуктор (катушка) внутри двигателя постоянного тока создает магнитное поле, которое создает вращательное движение, когда на его клемму подается постоянное напряжение.Внутри двигателя находится железный вал, обмотанный проволокой. Этот вал содержит два фиксированных, северный и южный, магниты с обеих сторон, которые вызывают как отталкивающую, так и притягивающую силу, в свою очередь, создавая крутящий момент. ISL Products разрабатывает и производит как коллекторные, так и бесщеточные двигатели постоянного тока. Мы адаптируем размер и производительность наших двигателей постоянного тока в соответствии с вашими требованиями.

Узнать больше

Что такое мотор-редуктор постоянного тока?

Мотор-редуктор представляет собой единую комбинацию двигателя и редуктора.Добавление редуктора к двигателю снижает скорость при увеличении выходного крутящего момента. Наиболее важными параметрами мотор-редукторов являются скорость (об/мин), крутящий момент (фунт-дюйм) и КПД (%). Чтобы выбрать мотор-редуктор, наиболее подходящий для вашего приложения, вы должны сначала рассчитать требования к нагрузке, скорости и крутящему моменту для вашего приложения. ISL Products предлагает широкий выбор двигателей с прямозубыми, планетарными и червячными редукторами, отвечающих всем требованиям применения. Большинство наших двигателей постоянного тока можно дополнить одним из наших уникальных редукторов, что обеспечит вам высокоэффективное решение для мотор-редукторов.

 

База данных решений для двигателей

Процесс выбора двигателя

Нужна помощь в выборе двигателя, подходящего для вашего применения? Ознакомьтесь с нашим руководством по выбору двигателя или посетите базу данных двигателей ISL.

Процесс выбора двигателя на этапе концептуального проектирования может быть сложным, но наши инженеры готовы помочь. Мы обеспечиваем консьерж-подход ко всем нашим проектам двигателей постоянного тока и мотор-редукторов. Наша команда инженеров работает с вами, чтобы предоставить оптимальное решение для компонентов.Следующие ключевые моменты могут помочь вам определить и выбрать двигатель или мотор-редуктор, наиболее подходящий для вашего применения.

  1. Требования к дизайну Этап оценки проекта, на котором изучаются требования к разработке продукта, параметры дизайна, функциональные возможности устройства и оптимизация продукта.
  2. Расчеты конструкции Расчеты, используемые для определения двигателя, который лучше всего подходит для вашего применения. Конструктивные расчеты определяют передаточное число, крутящий момент, вращающуюся массу, эксплуатационный коэффициент, радиальную нагрузку и анализ испытаний.
  3. Типы двигателей постоянного тока/мотор-редукторов – Наиболее распространенные электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Эти типы двигателей питаются от постоянного тока (DC).
  4. Технические характеристики двигателя — После выполнения проектных расчетов и определения параметров применения вы можете использовать эти данные, чтобы определить, какой двигатель или мотор-редуктор лучше всего подходят для вашего приложения. Вот некоторые из наиболее распространенных характеристик, которые следует учитывать при выборе двигателя или мотор-редуктора:
    • Напряжение
    • Текущий
    • Мощность
    • Крутящий момент
    • об/мин
    • Ожидаемый срок службы/рабочий цикл
    • Вращение (по часовой или против часовой стрелки)
    • Диаметр и длина вала
    • Ограничения корпуса

Свяжитесь с инженером

Кривые рабочих характеристик редукторного двигателя

Производительность двигателей А и производительность редуктора объединены в один график с отображением трех конкретных параметров.Этими тремя параметрами являются скорость, крутящий момент и КПД. Эти рабочие характеристики необходимы при выборе мотор-редуктора для вашего применения.

Скорость/Обороты (Н) – ( ​​ единица измерения: об/мин) обозначено как прямая линия, показывающая зависимость между крутящим моментом мотор-редуктора и скоростью. Эта линия будет смещаться вбок в зависимости от увеличения или уменьшения напряжения.

  • Эффективность (η) – ( единица измерения: %) рассчитывается по входным и выходным значениям, представленным пунктирной линией.Чтобы максимизировать потенциал мотор-редуктора, его следует использовать при максимальном КПД.
  • Крутящий момент (T) – ( ​​ единица измерения: гс-см) это нагрузка на вал двигателя, представленная на оси X.
  • Ток (I) – ( ​​ блок: A) обозначен прямой линией от холостого хода до полной блокировки двигателя. Это показывает зависимость между силой тока и крутящим моментом.
  • Выход (P) – (единица измерения: Вт) – количество механической энергии, вырабатываемой мотор-редуктором.

Как читать кривые производительности

Например, давайте рассмотрим кривую производительности ниже (рис. 5) для редукторного двигателя постоянного тока.

  • Максимальный КПД (70%) для этого двигателя достигается при 3,75 фунт-дюйма / 2100 об/мин.
  • По мере увеличения крутящего момента скорость и эффективность снижаются. Результатом повышенного крутящего момента является плохая выходная мощность, и устройство в конечном итоге перестанет работать, как только двигатель достигнет своего крутящего момента (18 фунт-дюйм).

 

 

Кривые производительности редукторного двигателя

являются полезным инструментом при выборе двигателя для вашего приложения. Чтобы получить максимальную отдачу от кривых производительности, важно полностью понимать требования приложений. Вы можете использовать свои требования к нагрузке и скорости, чтобы определить требуемый крутящий момент. Большинство производителей двигателей постоянного тока и мотор-редукторов предоставляют рабочие характеристики по запросу.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.